Ученые: особенности крыльев мотыльков помогут создать звукопоглощающие обои
Ученые из Бристольского университета обратили внимание на пушистых мотыльков. Они считают, что особенности их крыльев можно использовать для создания тонких звукопоглощающих обоев.
Ученые из Бристольского университета, Великобритания предложили создать звукопоглощающие обои, которые будут в 10 раз тоньше материалов, уже имеющихся на рынке. Исследователи вдохновились крыльями пушистых мотыльков. Работа опубликована в журнале The Royal Society.
Еще в 2018 году ученые обнаружили, что крылья пушистых мотыльков поглощают до 85% звука. Эту особенность назвали «акустическим камуфляжем», она помогает бабочкам скрываться от естественных врагов — летучих мышей. Летучие мыши используют при охоте эхолокацию. Они излучают звуковые волны, а уши улавливают эхо, возникающее при отражении от предмета. Это позволяет животным определить размер, местоположение и форму объекта.
Марк Холдериад, профессор сенсорной биологии Бристольского университета и соавтора нового исследования, отмечает, что мотыльки — глухие существа, поэтому акустические особенности крыльев помогают им выживать. Чтобы выяснить, как работают чешуйки на крыльях, ученым потребовалось шесть лет.
Холдериад отмечает, что суть в тонкой пыли, которая оседает на крыльях. Под микроскопом она выглядит как набор крошечных перекрывающих друг друга чешуек — чем-то похоже на черепицу. Когда звук удаляется об эти чешуйки, они начинают вибрировать. Эта вибрация извлекает энергию звука и преобразовывает ее в механическую, которая затухает и превращается в тепло — процесс известен как резонансное поглощение.
По словам Холдериада, чтобы традиционные звукопоглощающие материалы работали, их толщина должна составлять одну десятую длины волны. Для звуков с большой длиной волны, например, шум самолета или разговоры в заполненном ресторане, нужны толстые и пористые материалы. Однако резонансные поглотители могут иметь толщину, равную одной сотой длины волны.
Новый материал может стать звукопоглощающими обоями, подходящими как для офисов, так и для самолетов. Холдериад отмечает, что резонансные поглотители намного эффективнее современных пористых материалов. Его команда работает над несколькими прототипами из метаматериала. Это искусственные материал из множества клеток. В данном случае используются чешуйки, имитирующие работу крыльев мотылька.
