Dünner Vorhang reduziert Lärm hocheffektiv

Piezoelektrische Fäden von Forschern des Massachusetts Institute of Technology wirken Wunder

Vorhang in Aktion: gesunder Schlaf trotz des lärmenden Nachbarn (Illustration: mit.edu)

Cambridge (pte018/08.05.2024/11:30) - Mit einem speziellen Seidenstoff, der kaum dicker als ein menschliches Haar ist, wollen Forscher des Massachusetts Institute of Technology ( https://www.mit.edu/ ) (MIT) um Yoel Fink und dessen Doktorandin Grace (Noel) Yang den Lärm selbst in großen Räumen und Autos unterdrücken. In dem Stoff werden elektromechanische Schwingungen erzeugt, die akustische Wellen auslöschen. Das funktioniert so ähnlich wie bei Kopfhörern, die Geräusche durch Gegenschall neutralisieren.

Seidenstoff für ruhigen Baby-Schlaf

Während diese Funktion gut nachvollziehbar ist, grenzt die zweite genutzte Art der Geräuschdämmung an ein Wunder. Der Seidenstoff ist so gestaltet, dass er auftreffende Schallwellen schluckt. Diese schalldämmenden Stoffe, die sich auch aus anderen Fasern als Seide herstellen lassen, können etwa als Trennwände in Großraumbüros oder in kleinen Wohnungen eingesetzt werden, um den Schlafbereich etwa eines Babys ruhig zu halten, ohne auf Aktivitäten im restlichen Teil der Wohnung verzichten zu müssen.

In die Stoffe haben die MIT-Wissenschaftler piezoelektrische Fasern eingewoben. Diese Materialien erzeugen ein elektrisches Signal, wenn sie zusammengedrückt oder gebogen werden. Versetzt demnach ein Geräusch in der Nähe den Stoff in Schwingung, wandelt die piezoelektrische Faser diese Schwingungen in ein elektrisches Signal um, das wiederum den Ton praktisch auslöscht.

Ausgangspunkt textile Lautsprecher

Ursprünglich hatten die Forscher das Verfahren genutzt, um Lautsprecher aus Stoff herzustellen. "Aber es gibt bereits so viel Lärm in unserer Welt, dass wir glaubten, die Erzeugung von Stille könne noch wertvoller sein", sagt Yang. Der Schall werde mit dieser Technik um bis zu 75 Prozent reduziert. Bisher funktioniert das nur für ein bestimmtes Frequenzband, heißt es.

Jetzt arbeiten Fink und Yang daran, dieses zu vergrößern, um Lärm vieler Frequenzen zu unterdrücken. Dazu sind eine komplexe Signalverarbeitung und zusätzliche Elektronik nötig, vermuten die Forscher. "Es gibt viele Stellschrauben, an denen wir drehen können, um dieses schalldämpfende Gewebe noch effektiver zu machen", so Yang. Sie denkt beispielsweise daran, die Richtung der piezoelektrischen Fasern und die angelegte Spannung zu variieren.

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