A maneira mais efetiva de bloquear um som irritante é criar uma barreira. Quanto mais grossa ela for, melhor. Mas essa solução é impraticável em muitos cenários, ainda mais pensando em cidades do futuro, provavelmente mais barulhentas do que nunca – principalmente com a ampla adoção de drones, por exemplo.

Porém, em vez de vivermos entocados em lugares cheios de barreiras enormes, poderemos utilizar um metamaterial acústico projetado por pesquisadores da Universidade de Boston que é capaz de silenciar os sons irritantes direto na fonte, sem bloquear o movimento do ar.

Mover o ar cria ruído, não tem como escapar disso. É assim que o som funciona na Terra, e é por isso que não é possível ouvir nada no vácuo do espaço. Às vezes, esses ruídos são intencionais e prazerosos: como falar, ouvir ou fazer música. Em outros momentos, são ruídos irritantes produzidos por máquinas, sistemas de aquecimento ou resfriamento, motores ou até mesmo hélices que foram projetadas especificamente para mover o ar.

Há poucas inovações no sentido de criar dispositivos que movam o ar de uma forma que o ruído produzido seja mais agradável para o ouvido humano – os ventiladores sem hélices da Dyson e alguns secadores de cabelo me vem à mente, mas só isso.

Os pesquisadores Reza Ghaffarivardavagh e Xin Zhang da Universidade de Boston encontraram uma solução bem melhor, e que não impede o movimento do ar – o que torna a tecnologia possível de ser usada em produtos como drones e ventiladores ou ventoinhas.

Um teste do metamaterial. Ele é colocado em uma das pontas de um tubo. Um alto-falante fica na outra ponta. Não é perfeito, mas a redução de ruído é significativa.

A partir de simulações computacionais, os pesquisadores da Universidade de Boston desenvolveram um novo material desenhado com uma estrutura 3D que é capaz de refletir as vibrações e distúrbios no ar de volta para a sua fonte.

Os sons não desaparecem magicamente, mas por meio de uma instalação estratégica e do posicionamento desse novo metamaterial. Dessa forma, o barulho pode ser direcionado para longe dos ouvidos humanos – o que, no final das contas, é o que importa nesse caso.

O primeiro protótipo foi desenhado para silenciar sons que viajavam por um cano de PVC situado na frente de um alto-falante. Como resultado, a parte impressa em 3D se parece com um donut de plástico – o buraco no meio permite que o ar passe sem impedimentos, mas cercado por um padrão helicoidal 3D exclusivo que evita que os sons se propaguem.

Os resultados? Queda de 94% no ruído produzido por um tom agudo emitido pelo alto-falante. Com o protótipo instalado numa das pontas do tubo conectado ao alto-falante, o tom se torna praticamente imperceptível ao ouvido humano.

São resultados promissores vindos apenas de um protótipo, e o time tem trabalhado para refinar e aperfeiçoar o metamaterial.

O material não precisa necessariamente ser fabricado no formato redondo do protótipo. Um anel certamente seria útil para silenciar o cooler de um computador, ou o zumbido agudo de uma minúscula hélice de um drone. Ainda assim, o metamaterial funcionaria também na forma de um cubo ou hexágono, permitindo que grandes paredes de bloqueio de som sejam montadas.

A máquina de ressonância magnética é conhecida por produzir uma série de barulhos altos que os pacientes precisam suportar enquanto fazem exames – muitas vezes por mais de uma hora. Graças às simulações de software e à flexibilidade da impressão 3D, esse metamaterial acústico pode ser personalizado para se encaixar entre as bobinas de uma máquina de ressonância magnética e um paciente, envolvendo-os em uma bolha de silêncio e tornando o procedimento consideravelmente menos intimidante.

Mas por enquanto eu só preciso de um desses para o meu despertador todas as manhãs.

[Boston University via New Atlas]