24.08.2020 20:05
    Рубрика:

    Найден материал подавления шума

    Городской шум растет, повышаясь на 2-3 децибела каждые пять лет. Это снижает качество жизни, ухудшает здоровье.
    rodjulian / istock
    rodjulian / istock

    Ученые из Нижегородского архитектурно-строительного университета (ННГАСУ) сейчас занимаются этой проблемой в научно-образовательном центре Нижегородской области, созданного в рамках нацпроекта "Наука". Речь идет о так называемых метаматериалах. Они уже производятся в ряде стран, но нижегородские позволят уменьшить массу звукоизолирующих конструкций до 60 процентов, а толщину до 30 процентов. Если их применить в квартирах, то уровень шума снизится на 8-15 децибел. Субъективно это ощущается как снижение громкости в 2-3 раза. На промышленных предприятиях и городских пространствах снижение достигнет 10 децибел (субъективное снижение шума в 2 раза).

    - Наш материал - это своего рода акустическая "черная дыра", в которой энергия шума поглощается и громкость резко падает, - сказал кандидат технических наук Дмитрий Монич. - Для применения в строительстве аналогов на мировом рынке нет. Нами разработаны прототипы таких акустических метаматериалов, на них уже оформлено 12 патентов.

    В основе российских разработок лежит теория самосогласованных полей, разработанная научной школой профессора Михаила Семеновича Седова. Надо подчеркнуть, что теорий в области звукоизоляции немало. В чем же отличие этой? "Она единственная из всех способна теоретически определить предельную звукоизоляцию для различных ограждающих конструкций зданий, - говорит Монич. - Ничего подобного другие теории не могут. А зная такой предел, уже на строгой научной базе появляется возможность разрабатывать новые типы ограждений. Обоснованно искать, какие нужны материалы, а главное - какие применить конструктивные решения".

    В этом и есть ноу-хау российской разработки. Ведь все применяющиеся сегодня для звукоизоляции материалы хорошо известны. Весь секрет в том, как их соединить и чем дополнить, чтобы снизить энергию звуковых колебаний, передающуюся из одного помещения в другое через стены, перегородки, перекрытия.

    - Когда звуковая волна падает на стену, то она приводит ее в колебательное движение и стена начинает работать как большой динамик, переизлучая звук в соседнее помещение, - объясняет Монич. - Но если по периметру стены установить определенные конструктивные элементы, то энергию отраженных от краев волн можно значительно уменьшить. Конечно, не полностью, но уровень шума в соседнем помещении снизится в 1,5-2 раза по уровню громкости. Такой тип материалов сегодня относится к акустическим метаматериалам, что является мировым трендом.

    Отметим, что один из 12 патентов, полученных нижегородцами, передан по лицензионному договору знаменитому немецкому концерну "Кнауф", одному из ведущих в мире в области звукоизоляции. Это показывает мировой уровень отечественной технологии.

    Получение таких высоких научных результатов невозможно без серьезной экспериментальной базы. В лаборатории акустики введена в эксплуатацию уникальная экспериментальная установка - Большие акустические камеры. Они являются самыми большими в России и входят в топ-5 акустических камер мира.