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A exposição prolongada a ruídos de baixa frequência pode causar inúmeros problemas de saúde, mas a solução pode ser encontrada num objeto inesperado, uma bola de pingue-pongue. Convencionalmente consideradas bolas ocas de plástico que voam pelo ar durante um jogo acelerado de tênis de mesa, com algumas modificações, as bolas de pingue-pongue podem ajudar a absorver o barulho da cidade.
O ruído de baixa frequência é onipresente nas cidades, perto de estradas e nos aeroportos. Embora potencialmente ouvido como pano de fundo na paisagem acústica, pode provocar dores de ouvido, problemas respiratórios, irritabilidade e outros efeitos adversos a longo prazo. Como é produzido por uma variedade de fontes e é menos afetado pelas estruturas do que o som de frequência mais alta, pode ser difícil evitar o ruído de baixa frequência.
Em Revista de Física Aplicadada AIP Publishing, pesquisadores da Universidade de Lille e da Universidade Técnica Nacional de Atenas descrevem uma metassuperfície acústica que usa bolas de pingue-pongue como ressonadores de Helmholtz para criar isolamento acústico de baixa frequência barato, mas eficaz.
“As bolas de pingue-pongue são objetos bem conhecidos do cotidiano, presentes em grande número em todo o mundo”, disse a autora Robine Sabat. “Nossa motivação foi usar esses objetos de fácil acesso para criar uma estrutura de painel isolante de baixa frequência. As bolas de pingue-pongue apresentam, portanto, uma alternativa econômica aos isoladores acústicos, tanto para baixo custo quanto para potencial reciclagem.”
Metasuperfícies acústicas são materiais especialmente projetados para manipular ondas sonoras. Esta metassuperfície usa bolas de pingue-pongue ocas com pequenos furos em cada uma, modelando ressonadores de Helmholtz.
“O ressonador Helmholtz tem a capacidade única de capturar ondas sonoras ambientais precisamente em sua frequência natural e pode ser representado como cavidades conectadas ao ambiente por meio de um pescoço estreito”, disse Sabat. “A originalidade do trabalho foi considerar o efeito do acoplamento entre dois ressonadores, levando à ocorrência de duas frequências de ressonância.”
Mais frequências ressonantes significavam que o dispositivo era capaz de absorver mais som. Com o sucesso dos dois ressonadores acoplados, os pesquisadores acrescentaram mais, até que seu dispositivo se assemelhasse a uma folha quadrada de bolas de pingue-pongue perfuradas, multiplicando o número de frequências ressonantes que poderiam ser absorvidas.
Ajustando o número de bolas, o número de furos e o tamanho dos furos, os pesquisadores puderam alterar as propriedades acústicas da metassuperfície, provando que é possível projetar um painel de absorção sonora sem materiais caros.
“O potencial desta metassuperfície vai além do isolamento acústico”, disse Sabat. “Ele pode ser ampliado para alcançar várias funções semelhantes a outras metassuperfícies. Essas funcionalidades abrangem foco de som, reflexão de som não convencional, manipulação de transmissão de som e muito mais.”
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