Bằng cách kết hợp toán học và công nghệ in 3D, các nhà nghiên cứu đến từ Đại học Boston, Mỹ đã tạo ra một loại vật liệu mới, được đặt tên là "acoustic metamaterial" có tính năng rất "phi lý": cho phép ánh sáng và không khí đi xuyên qua nhưng âm thanh thì không.

Nhóm nghiên cứu cho biết vật liệu mới này rất có tiềm năng trong việc làm giảm tiếng ồn của máy bay không người lái, hệ thống HVAC, máy chụp cộng hưởng từ MRI hay thậm chí bất cứ vật gì gây ra tiếng ồn.

Về cơ bản, âm thanh là các dao động lan truyền trong không khí, do đó nếu muốn chặn âm thanh, cần phải chặn các dao động của không khí. Thông thường, để làm được điều này, người ta sử dụng những vật liệu hấp thụ được toàn bộ các dao động như xốp. Tuy nhiên, vật liệu này lại không trong suốt và kín khí làm cho căn phòng cần được thông hơi bằng cách khác.

“Ý tưởng của chúng tôi là thiết kế các kết cấu vật liệu bằng hàm toán học, chúng có thể ngăn cản dao động của bất kì tiếng động nào”, nghiên cứu viên Xin Zhang cho biết. 

Nhóm bắt đầu bằng cách tính toán kích thước và các thông số kỹ thuật mà một vật liệu cần phải có để phản xạ được toàn bộ các sóng âm nhưng không phản xạ lại ánh sáng và giữa các phân tử có kẽ hở cho không khí đi qua. Sau đó, họ in 3D vật liệu thành hình bánh rán vòng và gắn vào một đầu ống nhựa PVC, đầu kia của ống gắn vào loa. Thử nghiệm cho thấy 94% âm thanh phát ra từ ống đã bị chặn.

Các nhà nghiên cứu đã hình dung ra nhiều ứng dụng cho siêu vật liệu cách âm của họ, đặc biệt với công nghệ in 3D, nó có thể ở bất kì hình dạng nào, phù hợp với nhu cầu người dùng.

"Cấu trúc của chúng siêu nhẹ, có tính mở và rất đẹp", Zhang và nhà nghiên cứu Reza Ghaffarivardavagh nói, "Mỗi mảnh có thể được sử dụng như một viên gạch để xây dựng bức tường cách âm siêu hạng".

Nhóm cho biết vật liệu mới này rất có tiềm năng trong việc làm giảm tiếng ồn máy bay không người lái, hệ thống HVAC (hệ thống sưởi, thông gió, điều hòa của một tòa nhà), máy chụp cộng hưởng từ MRI hay thậm chí bất cứ vật gì gây ra tiếng ồn.

Ngọc Diệp (Theo Science Alert)