La gestión de la contaminación acústica del tráfico ha molestado a los investigadores en gran parte debido a la amplia gama de frecuencias que encontramos en la carretera. En la actualidad, solo pesado, Las barreras en forma de pared pueden amortiguar eficazmente todos estos sonidos.

Investigadores de la Universidad de Michigan en Ann Arbor han introducido un nuevo método, demostrando un prototipo de celosía de origami que potencialmente puede reducir el ruido acústico en las carreteras. La técnica permite a los investigadores amortiguar selectivamente el ruido a varias frecuencias ajustando la distancia entre los elementos que difunden el ruido. Informan de su trabajo esta semana en el Revista de física aplicada .

"Nuestra principal contribución que estamos desarrollando es una estructura adaptativa que puede cambiar su periodicidad entre diferentes celosías de Bravais con distintas propiedades de simetría, "dijo Kon-Well Wang, uno de los autores del estudio. "Se sabe que si reconfiguras la estructura de celosía de tal manera, cambiará significativamente las características de propagación de ondas ".

En las barreras sónicas de origami, Los cilindros difusores de ruido llamados inclusiones se colocan en una hoja de aluminio doblada en un pliegue Miura, un método de plegado de origami común. A medida que la celosía resultante se pliega, las inclusiones se acercan o alejan, Difusión de ruido en diferentes rangos de frecuencia.

"La celosía contiene solo un grado de libertad, lo que hace que sea particularmente fácil de contraer y expandir, "dijo Manoj Thota, otro autor del artículo.

La manipulación de una red de inclusiones podría permitir a los expertos en tráfico ajustar los dispositivos de amortiguación de ruido a rangos de frecuencia particulares. Los vehículos más pesados ​​producen ruido a frecuencias más bajas que los vehículos más ligeros. Los automóviles que viajan rápidamente durante las horas de menor actividad se inclinan hacia frecuencias más altas que los automóviles atascados en atascos.

Los muros de concreto que recubren la calzada son efectivos en un amplio espectro de frecuencias de ruido, pero el viento que bloquean puede agregar una fuerza no deseada sobre sus cimientos. Dado que cuentan con superficies planas, Thota dijo:la onda reflejada no es lo suficientemente difusa como para reducir el sonido en la carretera. Con un borde superior recto, la incidencia de ondas oblicuas en estas barreras conduce a una mayor difracción y aumenta la propagación a través de la barrera.

El trabajo de los investigadores se basa en barreras de sonido periódicas, en el que una serie de inclusiones amortiguan el sonido a determinadas frecuencias al tiempo que permiten el paso del viento. El inconveniente Thota dijo:es que estos sistemas son diseños fijos. Si un sistema está diseñado para aliviar el ruido de los atascos, no es tan útil cuando los coches se mueven rápido.

A medida que más conductores toman la carretera, Ha habido una creciente preocupación por el impacto que tiene el ruido en la presión arterial, pérdida de la audición, y atención en el trabajo y la escuela. En un prototipo, Thota y Wang encontraron que su barrera reducía la presión acústica en 10 decibelios, o el 90 por ciento.

"El ruido del tráfico que de otro modo se podría escuchar a una milla de distancia ahora solo se percibiría desde una distancia de 0.3 millas con estas barreras, "Dijo Thota.

Los beneficios de las estructuras de origami pueden extenderse más allá de la reducción del ruido del tráfico, Wang dijo:citando su potencial para guiar ondas y diodos acústicos.

"En general, La estructura de origami nos brinda una plataforma efectiva para adaptarnos al cambio ambiental, " él dijo.