21-09-2018 08:28:46

Stor interesse for nyt materiale, der absorberer lyd

DTU er i samarbejde med en række universiteter førende inden for forskning af akustisk metamateriale. Materialet absorberer lyd og kan eksempelvis gøre ubåde svære at opdage.
30. maj. 2016 Af DTU
Lydløse ubåde er snart en realitet med et nyt materiale, der absorberer lyd.
Lydløse ubåde er snart en realitet med et nyt materiale, der absorberer lyd.

Lydløse motorveje og ubåde, der ikke kan opdages med sonar. Det kan blive virkelighed med et nyt materiale, som absorberer lyd i stedet for at reflektere det. DTU står for den teoretiske modellering af det ’uhørte’ materiale, som også kaldes akustisk metamateriale.

Akustisk metamateriale er et materiale, der kan forandre den måde, hvorpå lydbølger reflekteres, så den lyd, der sendes mod materialet ikke danner noget ekko og derfor så at sige forsvinder. Det betyder, at man kan absorbere i stedet for at reflektere lyden og således gøre ting ‘usynlige’ for lyd.

'Harry-Potter-agtig usynlighedskappe for lyd'

"Vi ændrer makroskrukturen i materialet og skaber derved nogle ændrede egenskaber, så lydbølgen vekselvirker med strukturen."
Johan Christensen, ph.d.-studerende, DTU Fotonik

Forskningen i det akustiske metamateriale foregår på DTU Fotonik, og ph.d.-studerende Johan Christensen har for nylig beskrevet emnet i en artikel i det ansete tidsskrift Nature.

“Vi prøver faktisk at lave en Harry Potter-agtig usynlighedskappe for lyd. Vi ændrer makroskrukturen i materialet og skaber derved nogle ændrede egenskaber, så lydbølgen vekselvirker med strukturen. Men materialerne har deres begrænsninger, da de kun virker inden for bestemte frekvensområder. Det er noget af det, vi forsøger at lave om på,” forklarer Johan Christensen.

Det kan lyde abstrakt, men hvis det lykkes at lave et materiale, der kan eliminere et bredt lydspektrum, er det noget, der kan have store perspektiver i flere forskellige industrier.

“Det plejer gerne at være militæret, der er de første til at interesse sig for den her slags forskning,” siger Johan Christensen og forklarer, at en belægning med metamateriale eksempelvis ville gøre ubåde meget svære at opdage, da det jo primært er sonar og andre akustiske midler, man bruger til at ‘se’ med under vandet.

Stillevej med 130 km/t

Men også i de mere hverdagsnære industrier er der et stort potentiale. Eksempelvis er der allerede landet en henvendelse fra en borgergruppe på Københavns Vestegn på Johan Christensens bord. Borgergruppen vil se på mulighederne for at lyddæmpe motorveje med akustisk metamateriale, så man mindsker generne for dem, der bor tæt på vejen.

“Det er slet ikke urealistisk, at man vil kunne det en dag med superabsorbere, som kan ramme et bredt lydspektrum; det, man også kalder ‘deaf material’,” siger Johan Christensen. Han har blandt andet også den medicinske verden i kikkerten, fordi materialet vil kunne bruges i ultralydsskannere, så de kan måle langt mindre uregelmæssigheder, end de kan i dag.

Udviklingen af det akustiske metamateriale sker i samarbejde med blandt andre Berkeley, Karlsruhe Institute of Technology og Hong Kong University of Science and Technology (HKUST). DTU Fotonik står for den teoretiske modellering, mens partnerne tester det praktisk rundt om i verden.

“Bredbåndsrespons (altså det, at materialet kan ophæve lydbølger i et bredt spektrum, red.) kræver i dag et tykt materiale, men vi vil gerne lave noget helt tyndt. Det burde være muligt at fremstille en superabsorber, hvor metamaterialet er så tyndt som papir, og så kan det blive rigtig interessant,” siger Johan Christensen.

Artiklen er oprindeligt publiceret på DTU. 


Deltag i debatten

Nyeste job fra Jobfinder

Fremtidsteknologi

luk
close