Folha de S. Paulo


Físicos de Hong Kong conseguiram a absorção acústica perfeita

Ouve só: físicos da Universidade de Ciência e Tecnologia de Hong Kong demonstraram, na última semana, um experimento capaz de absorver o som de forma perfeita. Segundo eles, as ondas sonoras penetram em um sistema e dali não saem. Não escapa nada. Ou muito perto do nada.

Por mais que tentemos imaginar o silêncio, ele não é um fenômeno natural. Um isolante acústico pode realizar um trabalho muito bom ao absorver uma pequena variedade de sons, mas uma parte dessa energia será, ainda que em escalas mínimas, sempre refletida de volta.

Um material pode ser composto por muitas camadas de viscosidades diferentes, cada uma ajustada para absorver um comprimento de onda sonora - é o que chamamos de índice de gradiente material. Imaginar esse material com todas as camadas exigidas para capturar todos os comprimentos de onda diferentes não faz muito sentido.

Mas existem outras abordagens.

Em um artigo publicado na "Applied Physics Letters" desta semana, os pesquisadores de Hong Kong descrevem um sistema de absorção mais ativo (não totalmente, porém) composto de dois ressonadores, que são afinados na mesma frequência e que, por sua vez, "adaptam a impedância" ao meio de fundo, isto é, o som ao ar livre, ou o que estiver circundando o absorvente acústico.

O resultado é uma interferência destrutiva que elimina o som.

Desenvolvendo um pouco mais: é possível imaginar o ressonador como uma coisa que vibra naturalmente em determinada frequência. Isso é muito importante porque, em escalas abaixo da frequência de onda, fica muito difícil para qualquer material dissipar as ondas em energias tão baixas.

A dissipação ocorre como resultado daquilo que o material "entrega" quando a coisa a ser dissipada (uma onda sonora) o atinge. O ressonador fornece essa entrega. Faz sentido.

Além disso, o acoplador natural do ressonador à radiação acústica do meio circundante está trabalhando contra o potencial de absorção do material.

O segundo ressonador está pronto para isso e afinado à frequência correta a fim de criar uma interferência destrutiva.

As ondas que deveriam se difundir são então canceladas.

O trabalho se baseia em experimentos descritos em um estudo publicado no ano passado na "Nature Materials" por alguns membros do mesmo grupo.

A estrutura consistia em utilizar um material absorvente fino em conjunto com uma camada refletora dura e uma almofada de ar superfina entre eles.

A ideia é que as ondas vazem através do material de absorção fraca, ricocheteie na superfície refletora e então colidam com as ondas que estão indo no sentido contrário para criar uma interferência e neutralizar o som.

A ideia anterior também depende de ressonâncias conflitantes, entretanto, a versão atual cuida da mesma coisa sem a camada de ar e a superfície refletora como bônus. Trata-se de uma camada única.

O resultado final da versão nova e aprimorada é de 99,7% de silêncio total, de acordo com o estudo atual. Um puta silêncio. João Gilberto aprovaria.

Tradução: Amanda Guizzo Zampieri

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