Tehnologia futuristă pentru reducerea zgomotului va face lumea mai tăcută

Dacă zbori des cu avionul, probabil că ai văzut oameni care folosesc căști de anulare a zgomotului – asta dacă nu le folosești chiar tu. Cercetătorii au venit însă cu o nouă tehnologie de anulare a zgomotului.

Pentru a minimiza zgomotele puternice provocate de anumite vehicule – cum ar fi mașinile, vapoarele și avioanele, inginerii acustici folosesc mai multe strategii. Una din ele este așa-numita cavitate Helmholtz. Ea se bazează pe același concept folosit în căștile care anulează zgomotul. Inginerii au construit o cutie de rezonanță care se deschide pe o parte. Pe măsură ce aerul trece peste deschizătură și prin cavitate, cutia vibrează și produce un ton. Prin ajustarea mărimii și formei deschizăturii și cavității, inginerii acustici au putut să facă în așa fel încât cutia să producă un zgomot capabil să anuleze un sunet puternic și enervant făcut de o mașinărie. Pe vremuri, acest proces de ajustare era dificil, pentru că presupunea resurse materiale și de timp.

Cercetătorii Lewin Stein și Jörn Sesterhenn de la TU Berlin au descoperit un nou model de prezicere a sunetului, care ar putea face crearea cavităților Helmholtz mai ieftină și mai eficientă. Ei au reușit acest lucru cu ajutorul datelor produse prin simulările numerice directe de la High-Performance Computing Center Stuttgart (HLRS), care descriu starea lichidelor și gazelor la nivel fundamental. Modelul analitic poate prezice spectrul de sunet al unei cavități Helmholtz pe măsură ce aerul turbulent trece prin aceasta cu mai multă acuratețe și mult mai ușor decât în trecut, ceea ce ar putea face treaba inginerilor care creează dispozitive de anulare a sunetelor mai simplă.

„Folosesc cea mai complexă formă de ecuații fluide – numită ecuațiile Navier-Stokes – pentru a ajunge cât mai aproape posibil de fenomenul real din natură folosind pe cât de puține aproximări posibil”, a explicat Stein. „Simulările noastre numerice directe ne-au permis să descoperim noi viziuni care nu erau acolo înainte”.