Eliminering af lavfrekvent støj ved hjælp af en chiral metastråle

Den bløde svirrende lyd fra lavfrekvente vibrationer kan ikke let registreres, fordi den ikke er høj. Men når det først er opdaget, kan det være svært at ignorere. Ofte klager beboere over irritationen forårsaget af lavfrekvente vibrationer, der kan høres mellem tilstødende lejligheder i Korea.

Et forskerhold ledet af professor Junsuk Rho (Institut for Maskinteknik, Institut for Kemiteknik), Ph.D. kandidat Jeonghoon Park (Department of Mechanical Engineering), og professor Anna Lee (Department of Mechanical Engineering) ved POSTECH har udviklet en metode til fuldstændig at eliminere lavfrekvente vibrationer ved hjælp af en chiral struktur. Den chirale struktur, også kaldet spejlsymmetri, er symmetrisk ligesom venstre og højre hånd, men har en unik egenskab ved ikke at overlappe hinanden.

For nylig udgivet i Communications Physics , er resultaterne fra denne undersøgelse anvendelige til maskiner og konstruktion såvel som til udvikling af vibrations- og støjreduktionssystemer.

Da elastiske bølger af strukturer optræder i mange bølgetilstande, er undertrykkelse af alle mulige vibrationstilstande sjældent blevet opnået. Tidligere undersøgelser om reduktion af vibrationer ved hjælp af metamaterialer - med egenskaber, der ikke findes i naturen - fokuserede også kun på én vibrationsmåde. Sådanne systemer udgjorde imidlertid en risiko for at forstærke spredningen af ​​vibrationer, som ikke oprindeligt var tilsigtet.

I denne undersøgelse lykkedes det for forskerholdet at blokere alle vibrationstilstande, der spredes i et specifikt frekvensbånd. Forskerne udviklede en mekanisme, der effektivt kan reducere enhver vibration ved at implementere et lavfrekvent komplet båndgab ved hjælp af en chiral struktur.

Professor Junsuk Rho sagde:"Det er væsentligt, at rækkevidden af ​​metamaterialer studeret i nanometer (nm, 1 milliardtedel af en meter) er blevet udvidet til en størrelse, der kan bruges i dagligdagen." Han tilføjede:"Det nye system vil være anvendeligt på mange områder, herunder mekaniske strukturer (f.eks. biler og fly), bygninger og civilingeniør i fremtiden." + Udforsk yderligere

Metamateriale forbedrer signifikant chirale nanopartikelsignaler