Unas nuevas estructuras acústicas respetuosas con el medio ambiente ayudan a reducir el ruido
El entorno acústico puede tener en los seres humanos tanto impacto como la temperatura y la luz. En las ciudades, el ruido no deseado a menudo traspasa los espacios personales y el ruido de los trenes, los autobuses y los metros ruidosos puede causar una gran incomodidad a los viajeros. La contaminación acústica en general se está convirtiendo en un problema importante en Europa: el número de personas expuestas a niveles de ruido ambiental por encima de los indicadores de ruido establecidos por la Directiva europea sobre ruido ambiental superó los 53 millones en 2018. Por lo tanto, la capacidad de reducir la transmisión de sonido de un entorno a otro es fundamental. Las tecnologías de insonorización actuales están basadas en propiedades o microestructuras específicas de los materiales, como la espuma amortiguadora. Por lo general, deben ser de materiales de alta densidad y pueden ser muy costosas. Los metamateriales acústicos son materiales diseñados para controlar, dirigir y manipular ondas sonoras, y son candidatos prometedores para ser utilizados en tecnologías de atenuación del ruido. En lugar de depender de materiales específicos, su éxito se reduce a las características específicas de la forma de la estructura. «Entre los metamateriales se encuentran todos aquellos materiales que, gracias a un diseño adecuado y a una funcionalización de la topología, alcanzan características físicas específicas y rendimientos superiores a los de las materias primas que se encuentran en la naturaleza. Por lo tanto, estas propiedades no dependen de la naturaleza microscópica y molecular de los materiales constituyentes, sino únicamente de la geometría y la topología finales», explica Giovanni Capellari, cofundador de Phononic Vibes. El proyecto PHOMETAPAN, financiado con fondos europeos y organizado por Phononic Vibes, desarrolló una nueva tecnología basada en metamateriales acústicos. El sistema absorbe y aísla las vibraciones sonoras no deseadas para controlar el nivel de sonido que pasa. Con solo 5 cm de ancho, los nuevos e innovadores paneles de PHOMETAPAN pueden reducir el ruido hasta en dos órdenes de magnitud en comparación con los productos de insonorización de la competencia.
Interrumpir el ruido
La tecnología está basada en un subconjunto de metamateriales llamados metapaneles fonónicos. Los paneles dependen de la física de las estructuras mecánicas conocidas como cristales fonónicos, estructuras artificiales basadas en la repetición de una celda unitaria, diseñadas para maximizar el aislamiento acústico. Esta nueva estructura puede aislar e interrumpir el ruido y está fabricada de plástico reciclado, lo que permite que el sistema sea más sostenible que los paneles de insonorización existentes. «El proyecto PHOMETAPAN tiene como objetivo industrializar la topología complicada de la celda unitaria y evaluar el potencial de aprovechamiento comercial del sistema», agrega Capellari, coordinador del proyecto PHOMETAPAN. El equipo ha probado con éxito los productos en un laboratorio. Algunos productos ya han sido diseñados para funcionar en aplicaciones industriales, sin embargo, la tecnología podría usarse fácilmente en los hogares, lo que reduciría el sonido no deseado de lavadoras, lavavajillas y otros electrodomésticos ruidosos. Por ende, las empresas de la construcción y los operadores inmobiliarios también podrían beneficiarse.
Posicionar a Europa como líder en atenuación del ruido
El proyecto PHOMETAPAN tiene como objetivo situar a Europa a la vanguardia de la tecnología del sonido, con el impulso del uso de metamateriales en una gama de diversos sectores, mercados e industrias. Un entrenador, designado durante el proyecto, ayudó al equipo a aumentar sus conocimientos sobre el análisis de mercado, el desarrollo de productos y el desarrollo comercial, mientras que la subvención de la Unión Europea (UE) les ayudó a probar la viabilidad técnica y comercial del metapanel. «Sin el apoyo de las iniciativas de la UE, sería imposible crear nuevos negocios basados en investigaciones académicas como esta», comenta Capellari.
Palabras clave
PHOMETAPAN, acústico, ruido, sonido, diseño, metamateriales, fonónico, cristales, estructura
