Ako vam smetaju niskofrekventni urbani zvuci – pomislite na saobraćaj, avione i ostale gradske gužve – onda skromna ping pong loptica nudi jeftin način da ih blokirate, dokazuje nova studija.
Poznato je da je buka niske frekvencije štetna za naše zdravlje, ali je također teško blokirati. Često dolazi iz više smjerova i nije blokiran zidovima i strukturama na isti način kao što je to visokofrekventna buka, piše Science Alert.
Za borbu protiv buke niske frekvencije, istraživači sa Univerziteta u Lilu u Francuskoj i Nacionalnog tehničkog univerziteta u Atini u Grčkoj koristili su ping pong loptice kao Helmholtz rezonatore; posude posebno dizajnirane da apsorbiraju određene zvučne frekvencije.
Nazvani po njemačkom fizičaru koji je napravio originalni Helmholtz rezonator, Hermannu von Helmholtzu, uređaji se sastoje od prazne komore, poput loptice za ping pong, sa malim otvorom.
"Ping pong loptice su dobro poznati, svakodnevni predmeti, prisutni u velikom broju širom svijeta", kaže fizičarka Robine Sabat sa Univerziteta u Lilu.
"Naša motivacija je bila da koristimo ove lako dostupne objekte za stvaranje niskofrekventne izolacijske strukture panela. Loptice za ping pong stoga predstavljaju ekonomičnu alternativu akustičnim izolatorima kako za nisku cijenu tako i za potencijalno recikliranje."
Kao što ime govori, Helmholtz rezonatori rade kroz rezonanciju, usklađujući oscilacije zvučnih valova kako bi ih apsorbirali. Volumen posude i veličina otvora određuju frekvenciju zvuka koji rezonator može apsorbirati.
Dok su Helmholtzovi rezonatori ranije bili opsežno proučavani, istraživači su htjeli da sagledaju kako bi mogli da rade i da djeluju kada su kombinovani da formiraju akustičnu metapovršinu; materijali posebno dizajnirani da manipulišu zvučnim talasima na različite načine.
Pokazalo se da ovo kombinovanje ili spajanje povećava broj rezonantnih frekvencija koje apsorbuje akustična metapovršina loptice za ping pong. Drugim riječima, više zvuka bi se moglo blokirati korištenjem više Helmholtzovih rezonatora zajedno.
"Helmholtz rezonator ima jedinstvenu sposobnost da uhvati ambijentalne zvučne talase precizno na svojoj prirodnoj frekvenciji i može se predstaviti kao šupljine povezane sa svojom okolinom preko uskog vrata", kaže Sabat.
"Originalnost rada bila je u razmatranju efekta sprege između dva rezonatora, što dovodi do pojave dvije rezonantne frekvencije."
Koristeći kombinaciju matematičkog modeliranja i stvarnog eksperimentiranja, istraživači su pokazali način na koji višestruki HR međusobno komuniciraju mogu se manipulirati kako bi se kontrolirale zvučne frekvencije koje bivaju blokirane.
I dok nije bilo opsežnog terenskog testiranja ping pong loptica koje blokiraju specifične zvukove, postoji potencijal da se ovi sveprisutni i pristupačni objekti koriste u zaštiti od zagađenja bukom – i još mnogo toga.
"Potencijal ove metapovršine seže izvan zvučne izolacije", kaže Sabat. "Može se proširiti kako bi se postigle različite funkcije slične drugim metapovršinama."
"Ove funkcionalnosti obuhvataju fokusiranje zvuka, nekonvencionalnu refleksiju zvuka, manipulaciju prijenosom zvuka i još mnogo toga."
