La gestión de la contaminación acústica del tráfico ha molestado a los investigadores en gran parte debido a la amplia gama de frecuencias que encontramos en la carretera. Actualmente, solo las barreras pesadas, parecidas a las paredes, pueden amortiguar efectivamente todos estos diversos sonidos.
Investigadores de la Universidad de Michigan en Ann Arbor han introducido un nuevo método en el redil, demostrando un prototipo de red de origami que potencialmente puede reducir el ruido acústico en las carreteras. La técnica permite a los investigadores amortiguar selectivamente el ruido a varias frecuencias ajustando la distancia entreelementos que difunden el ruido. Reportan su trabajo esta semana en el Journal of Física aplicada , de AIP Publishing.
"Nuestra principal contribución que estamos desarrollando es una estructura adaptativa que puede cambiar su periodicidad entre diferentes redes de Bravais con propiedades de simetría distintas", dijo Kon-Well Wang, uno de los autores del estudio. "Se sabe que si reconfigura elestructura de celosía de tal manera, cambiará las características de propagación de onda significativamente ".
En las barreras sónicas de origami, los cilindros que difunden el ruido llamados inclusiones se colocan en una lámina de aluminio doblada en un pliegue de Miura, un método común de plegado de origami. A medida que la retícula resultante se pliega, las inclusiones se juntan más o más lejos, lo que difunde el ruidoen diferentes rangos de frecuencia
"El enrejado contiene solo un grado de libertad, lo que hace que sea particularmente fácil colapsar y expandirse", dijo Manoj Thota, otro autor del artículo.
La manipulación de una red de inclusiones podría permitir a los expertos en tráfico ajustar los dispositivos de amortiguación de ruido a rangos de frecuencia particulares. Los vehículos más pesados producen ruido a frecuencias más bajas que los vehículos más ligeros. Los automóviles que viajan rápidamente durante las horas de menor actividad se inclinan hacia frecuencias más altas que los autos atrapados en el tráficoEnjambres.
Los muros de concreto que bordean la carretera son efectivos en un amplio espectro de frecuencias de ruido, pero el viento que bloquean puede agregar una fuerza no deseada en sus cimientos. Dado que presentan superficies planas, dijo Thota, la onda reflejada no es lo suficientemente difusiva como para reducirsonido en la carretera. Con un borde superior recto, la incidencia de ondas oblicuas en estas barreras conduce a una mayor difracción y aumenta la propagación a través de la barrera.
El trabajo de los investigadores se basa en barreras acústicas periódicas, en las que una serie de inclusiones amortigua el sonido a ciertas frecuencias al tiempo que permite el paso del viento. El inconveniente, dijo Thota, es que estos sistemas son diseños fijos. Si un sistema está diseñado paraalivia el ruido de los atascos, no es tan útil cuando los automóviles se mueven rápido
A medida que más conductores salen a la carretera, ha aumentado la preocupación por el impacto que el ruido tiene en la presión arterial, la pérdida auditiva y la atención en el trabajo y la escuela. En un prototipo, Thota y Wang descubrieron que su barrera reducía la presión acústica en 10 decibeleso 90 por ciento.
"El ruido del tráfico que de otro modo podría escucharse a una milla de distancia ahora solo se percibiría desde una distancia de 0.3 millas con estas barreras", dijo Thota.
Wang dijo que los beneficios de las estructuras de origami podrían extenderse fuera de la reducción del ruido del tráfico, citando su potencial para la guía de ondas y los diodos acústicos
"En general, la estructura de origami nos brinda una plataforma efectiva para adaptarnos al cambio ambiental", dijo.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Instituto Americano de Física AIP . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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