Finestre hi-tech: fanno passare l'aria ma non i rumori

Ricercatori sudcoreani hanno ideato una finestra che fa passare l'aria ma blocca le onde sonore in una determinata gamma di frequenze.

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a cura di Manolo De Agostini

Una finestra che fa passare l'aria ma blocca i rumori esterni. L'hanno ideata Sang-Hoon Kima della Mokpo National Maritime University e Seong-Hyun Lee del Korea Institute of Machinery and Materials, due atenei sudcoreani. Quante volte un rumore esterno, come una macchina lanciata a folle velocità nella strada vicino a casa vostra, vi ha rovinato il sonno?

I due ricercatori asiatici dicono però di aver raggiunto l'obiettivo basandosi su "due fenomeni acustici esotici". Il primo è quello di creare un materiale con modulo di compressibilità negativo. Con questa dicitura si indica la resistenza di un materiale alla compressione. È un fattore importante per determinare la velocità alla quale un'onda vi si muove attraverso. Un materiale con un modulo di compressibilità negativo attenua in modo esponenziale ogni suono che vuole passarvi attraverso.

I due studiosi hanno progettato una camera di risonanza sonora in cui le forze risonanti si oppongono a qualsiasi compressione., creando così un modulo di compressibilità negativo per un determinato intervallo di frequenze. La camera di risonanza consiste di due piatti paralleli di plastica acrilica trasparenti di circa 150 mm quadrati, separati da 40 mm. Questa camera è stata progettata per assicurare che ogni suono che vi risuoni all'interno agisca contro lo stesso suono che comprime la camera. In qualche modo, ricorda i sistemi audio con riduzione del rumore. 

Per massimizzare l'efficienza del processo i due ricercatori hanno praticato un foro di 50 mm su ogni pezzo della plastica acrilica, per aumentare l'effetto di diffrazione all'interno della camera. In un test i ricercatori hanno ravvisato una riduzione del suono di 20-35 decibel su una gamma sonora da 700 Hz a 2200 Hz, ma si dicono possibilisti sull'estensione della gamma di frequenze, per "insonorizzare" anche da quelle più basse.

L'aspetto interessante di queste finestre è che i fori che le attraversano permettono anche il fluire di aria, permettendo così di ventilare gli ambienti. "Se vi trovate in una zona in cui il suono delle onde del mare a bassa frequenza si combina con quello a frequenza elevata delle auto, è possibile sentire solo le onde del mare, oltre che godere dell'aria fresca", hanno dichiarato Kima e Lee. I due ritengono che la stessa idea potrebbe funzionare anche in acqua, permettendo ad esempio la protezione degli animali marini dall'inquinamento acustico.