Un nuevo material insonorizado (disco blanco esponjoso, imagen derecha) que imita la estructura de la piel del búho y las plumas redujo el retumbar de un motor de automóvil más que un material tradicional de insonorización de fibra de fieltro (disco blanco esponjoso, imagen izquierda). Crédito: ACS Aplicada Materiales e interfaces (2025). Doi: 10.1021/acsami.5c04691
Si has visto volar un búho, probablemente no escuchaste nada. Esto se debe a que su piel y plumas amortiguan el sonido al absorber el ruido de vuelo de alta y baja frecuencia.
Inspirados en esta insonorización natural, los investigadores que publicaron en ACS Aplicada Materiales e interfaces tienen desarrollado Un aerogel de dos capas que imita las estructuras dentro de las plumas de búho y la piel para mitigar la contaminación del sonido. Este nuevo material podría usarse en automóviles e instalaciones de fabricación para reducir el tráfico y el ruido industrial.
La contaminación acústica es más que una molestia; El ruido excesivo puede causar pérdida auditiva y puede empeorar las afecciones de salud como la enfermedad cardiovascular y la diabetes tipo 2. Al eliminar la fuente de la contaminación acústica no es factible, los materiales insonorizados ayudan a amortiguarlo. Sin embargo, los materiales tradicionales absorben sonidos de alta frecuencia, como frenos de chillido o sonidos de baja frecuencia, como el profundo retumbar del motor de un automóvil. Esto significa que los ingenieros a menudo colocan múltiples tipos de materiales de insonorización para lograr un control de ruido de espectro completo, lo que agrega peso y volumen.
Para superar esto, Dingding Zong y sus colegas recurrieron a un experto acústico poco probable: el búho. El búho usa sus plumas suaves y su piel porosa para permanecer susurros durante el vuelo. El objetivo de los investigadores era diseñar un absorbedor de sonido de banda ancha igualmente versátil.
Los investigadores congelaron gotas de hexano en una capa de material blando, utilizando una técnica llamada congelación con templadas de emulsión. La eliminación del hexano congelado reveló un patrón de panal en el material. Agregaron una segunda capa con nanofibras de silicio en lugar de gotas de hexano para crear un patrón fibroso.
El aerogel ligero, poroso, de dos capas resultante, imita las estructuras en la piel del búho y las plumas: la capa porosa inferior se asemeja a la piel del pájaro con cavidades microscópicas que cancelan el ruido de baja frecuencia; Y la capa superior inspirada en la pluma, hecha de nanofibras esponjosas, amortigua los sonidos de alta frecuencia.
En particular, los investigadores encontraron que sus aerogeles inspirados en el búho pueden:
Absorbe el 58% de las ondas sonoras que lo golpean, superando el umbral para materiales de control de ruido efectivos. Reduzca 87.5 decibelios de ruido del motor del automóvil a un nivel seguro de 78.6 decibelios, que es una mejor reducción que los absorbedores de ruido de alta gama existentes. Mantenga la integridad estructural a través de 100 ciclos de compresión, con solo un 5% de deformación.
Los investigadores creen que este estudio allana el camino para materiales que absorben el sonido de alto rendimiento, liviano y duradero que pueden aliviar significativamente la contaminación acústica de los equipos industriales y el tráfico.
Más información: Yaning Sun et al, Aerogels basados en nanofibras de estructura inspirada en el búho para reducción de ruido de banda ancha, materiales e interfaces aplicadas ACS (2025). Doi: 10.1021/acsami.5c04691
Proporcionado por American Chemical Society
Cita: el vuelo silencioso de los OWLS inspira una nueva tecnología de reducción de ruido (2025, 23 de junio) Recuperado el 23 de junio de 2025 de https://techxplore.com/news/2025-06-awls-silent-flight-noise-reduction.html
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