تمكن المهندسون الميكانيكيون من إنشاء هيكل صناعي عازل للصوت بنسبة 94 في المئة.

أصدر الباحثون في جامعة بوسطن ومنهم شين تشانغ وهو أستاذ في كلية الهندسة وريزا غافاريفاردافاغ وهو طالب دكتوراه في قسم الهندسة الميكانيكية

ورقة بحثية في الفيزياء، توضح أنه من الممكن عزل الصوت \ الضوضاء باستخدام هيكل مجوف يشبه الحلقة

تم إنشاؤه بمواصفات رياضية مثالية، تعمل على الحد و القطع من الأصوات نهائياً مع الحفاظ على تدفق الهواء.

ما هي موانع الضجيج وكيف تعمل

صّرح المهندس غفارفاردافاغ أن أجهزة الحد من الضوضاء التي تسمى بموانع الصوت

يمكن أن تساعد في التخلص من أصوات ضوضاء حركة المرور خاصةَ في ساعة الذروة إلا أنها تعد حلول غير مناسبة لأنها يمكن أن تعيق تدفق الهواء وهو أمر بالغ الأهمية.

وقال : تخيلوا معنا، لو قمنا بسد فتحة العادم للمحرك النفاث الخاص بالطائرة فحينها لن تتمكن من الإقلاع أبداً.

ولهذا، كبديل أفضل، يقوم العاملين بالمدرجات في المطارات بإرتداء سدادات للأذن لحماية سمعهم من الضجيج الناتج عن اقلاع الطائرات

الذي في أسوء الأحوال قد يؤدي إلى صم الآذان.

كيف تمكن المهندسون من تطوير هذه التقنية؟

صرّح المهندسان بأنهما قاما بحساب الأبعاد والمواصفات التي يحتاجها هيكل المادة، من أجل البدء في دراسة تأثير الموجات الصوتية المتنقلة

و لتمنع الضجيج من جهة وتسمح للهواء بالمرور من جهة ثانية الهواء.

أثناء إختبار التجربة،  قرروا إنشاء هيكل يعزل الصوت واستخدموا في تجاربهم مكبر للصوت

وبناءً على حساباتهم قاموا بنمذجة تلك الأبعاد على مجسم صمم خصيصاً لعزل الضوضاء بكفاءة.

استخدموا طابعة ثلاثية الأبعاد (3D) لصناعة النموذج حيث يحتوي على فتحة حلقية و هيكل مانع للضوضاء مصنوع من البلاستيك.

قام  الباحثون بربط إحدى نهايتي مكبر الصوت بأنبوب PVC والطرف الأخر تم تثبيته بالمادة الصوتية المصممة وقاموا باختبارها واعطت نتائج مدهشة.

يمكن تصميم الشكل الخارجي للمادة العازلة للصوت على شكل مكعب رباعي أو سداسي، حيث يتم بناء الهيكل السداسي على شكل خلية النحل.

قد تستخدم هذه المادة المصممة في احتواء العديد من أنواع الضوضاء، حتى تلك الناجمة عن الاهتزازات الشديدة لآلة التصوير بالرنين المغناطيسي

وصرح ستيفان أندرسون وهو أستاذ  مقرر الأشعة في كلية الطب بجامعة BU وهو مؤلف و مشارك بحثي،

يمكن للمادة الصوتية الكاتمة أن تتناسب وفقاً للحجم ويمكن أن توضع داخل مركز تجويف آلة التصوير بالرنين المغناطيسي

و بهذا تمكننا من حماية المرضى من الاصوات المنبعث أثناء عملية التصوير بالرنين المغناطيسي.

كما صرّح تشانغ “إن الاحتمالات  كثيرة ولا يمكن حصرها، ولكن يمكن تخصيص طريقة لتخفيف الضوضاء لكي تتناسب مع أي بيئة تقريبًا

الفكرة هي أنه يمكننا الآن تصميم أي نموذج  رياضي يمكنه منع و الحد من أصوات أي ضجيج.

المصدر : انقر هنا

• إعداد : المهندسة ملاك بعيو
• تحرير : المهندس بشار الحجي