极薄的丝绸“可降低 75% 的噪音”——可能会改变家庭和办公室隔音的游戏规则

研究人员设计了一种丝绸织物，可以通过产生干扰噪音的声波或阻止对声音传播至关重要的振动来抑制噪音。

研究人员表示，一种新型的抑音丝绸织物可用于在家庭、办公室和其他地方创造安静的空间。

这种织物含有一种通过丝绸编织而成的“压电”材料，当材料变形时会产生电信号——纤维会对小到声波引起的振动的运动做出反应。

根据麻省理工学院的一份声明，这种织物比人类头发的宽度稍厚，可以通过两种方式抑制声音。 

首先，电信号转换为机械运动，导致丝绸振动并发出自己的声波。它们的振荡与不需要的声波不同步，因此可以将它们抵消。同样的原理也适用于降噪耳机，它在耳朵等狭小的空间中表现良好，但不会阻止声音进入或传播到卧室、办公室等较大的空间或飞机。

为了在更大的表面积上抑制声音，研究人员开发了一种单独的机制，可以固定通常通过织物传输声音的振动。他们拉伸丝绸并迫使纤维保持静止，将声波反射回声源，类似于光从镜子反射的方式。

该织物可以以一种模式或另一种模式使用，具体取决于噪声源。

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研究人员在 4 月 1 日发表在《先进材料》杂志上的一项研究中写道：“如果通过某种控制模式迫使织物保持静止，振动就会被抑制，声音也不会传播。” 。他们通过压电纤维实现了这种控制模式，压电纤维可以产生与传入声波相反的机械振动。 

他们写道：“织物不会被移动并传输传入的声音，而是保持静止并成为声学反射结构。”

研究人员用不同的织物测试了他们的设计，发现孔径是一个重要的考虑因素。例如，虽然平纹细布（一种棉织物）具有与丝绸相似的机械性能，但丝纤维之间的间隙较小，使其成为更有效的消音剂。声明称，是否需要微小的孔径取决于传入声波的频率，因为即使相对较大的间隙也会阻挡低频声音。

“制造噪音比制造安静要容易得多，”资深作者、麻省理工学院材料科学与工程教授Yoel Fink在声明中说。 “事实上，为了隔绝噪音，我们在厚墙上留出了很多空间。” 

相比之下，新型丝绸织物可用于在工作空间、公寓和火车中制作紧凑、轻便的隔板。第一种声波抑制机制可将声音音量显着降低至 65 分贝，相当于动画对话的音量。第二种振动介导抑制机制可将声音传播抑制高达 75%。

目前的设计适用于某些声音频率，但阻挡更广泛的噪音将需要额外的电子和信号处理能力。

“我们可以通过很多方法来使这种抑声织物真正有效，”主要作者 Grace Yang， Fibers@mit 的化学工程师兼研究助理> 麻省理工学院的实验室在声明中说。 “这仅仅是个开始。”