数学上堪称完美的3D打印材料，能吸收所有的噪音

这种看似简单的3D打印材料实际上是一个数学奇迹。(照片来源:波士顿大学西德尼·斯科特)

在当今社会，沉默不仅仅是金。它比黄金更珍贵和稀有。想想钻石或钚，据说每克价值4000美元。

但事实上，我们的生活方式——人类、嘈杂的汽车、火车和地狱般的蓝牙扬声器——安静可能很快会成为地球上最珍贵的东西。

但问题是我们获得片刻和平的手段跟不上时代的发展。当楼上的人唱摇滚的时候，我们还是要用泡沫耳塞堵住耳朵。或者希望我们和邻居之间的墙能拯救我们。

数学家Reza Ghaffarivardavagh在最近的一份新闻稿中指出:“今天的隔音屏障只是那些沉重的承重墙。”

但是加法尔里瓦尔达瓦赫和他在波士顿大学的同事们可能最终想出了21世纪最聪明的发明之一:一种可以吞咽声音的材料。

研究人员称之为“声学超材料”，并在本月《物理评论》杂志上发表的一篇论文中分享了他们的研究。他们认为噪音是一个数学问题，并使用数学结构来消除它。

当然，这可能比你放在床边的耳塞要大，不是你可以舒服地放在耳朵里的东西。

但这只是实现研究目标的一个原型——基本上是一个长长的聚氯乙烯管，内衬研究者称之为“声学超材料”

这才是真正的奇迹:一种数学上完美的3D打印材料可以插入任何地方，并被设计成消除特定的声音。

为了进行他们的实验，波士顿大学的研究人员设计了消除扬声器轰鸣的材料。他们的计算结果是，一根塑料管可以吞下扬声器的声音，也就是说，在塑料管的另一端，你只能听到空气的声音。

这种由纸和铝支撑的材料完全堵住了扬声器，再也听不到它的吼声了。

当研究人员从试管中取出材料时，轰鸣声立刻又回来了。

“当我们第一次放置和移除这些材料的时候...这种感觉完全不同，”合著者雅各布·尼古拉耶奇克说。“几个月来，我们一直在计算机中建模，以观察实验结果——但观察计算机上声压水平的变化是一回事，事实上听到这些声音是另一回事。”

想象你正在用这个管子玩一个反电话游戏。一个人在管道的一端说话，你只能听到他的呼吸声。

现在，我们终于在这个嘈杂的世界里找到了一个安静的地方。研究人员已经为他们的结果绘制了一系列真实世界的用途。例如，当亚马逊后来不得不使用无人机一个接一个地送货上门时。

但是只要这些无人机装备了这些声学超材料，它们就不会再打扰我们了。当然，我们也可以在一个我们无法忍受的地方使用它:真空吸尘器。

研究人员补充道:“我们的结构超级轻，开放，设计精美。每一块都可以用作瓷砖或砖块，以扩大生产规模，这样我们就可以建造一堵隔音透气的墙。”

只要这些材料被加到公寓的薄墙上，我们就能得到珍贵的宁静。

那么最精彩的部分是什么？这种材料不仅能消除空气中的声音，还能使声音反弹回来。

蝌蚪工作人员从mnn编译，翻译李同信，转载必须授权