2024/05/16
圖文引用自：epochtimes
生活中存在許多噪音，刺激著人的耳朵和大腦，影響人們的聽覺、睡眠和精神狀態。長時間處於噪音污染的環境中，身心都會出現問題。不久前，美國研發出一種降噪織物（窗簾），可為人們創造一個安靜的環境。
先前有報告指出，有三分之一的美國人（1億多人）和40%的歐洲人暴露在危險的噪音中。世界衛生組織更將那些不必要的噪音，視為需要關注的公共衛生問題，因為這些噪音的威脅經常被低估，它可能導致許多短期和長期的健康問題。例如，睡眠障礙、聽力障礙、心血管疾病、工作和學習表現不佳等。
為了抑制噪音水平，使用主動和被動解決方案，成為目前主流的解決方法。其中一種為「主動降噪」，主要應用在耳機和耳塞領域。「被動降噪」則用於較大規模的體積上（房間內），利用高聲阻抗材料去反射或吸收聲音，以達到減少噪音的出現，材料通常使用岩石、天然或化學品做成的纖維和泡沫。
不過，這些材料對於低頻噪音的效果並非都很好，往往需要1.5～10公分厚的隔音材料層才能產生效果。另外，有些材料不僅價格昂貴，且對環境和美學產生影響。為此，人們需要輕薄緊湊、高效、美觀且能抑制聲音的材料，以滿足這個龐大的需求。
這次，美國麻省理工學院（MIT）和威斯康辛大學（UW）等機構的研究人員進行跨學科合作，開發了一種特殊纖維做成的絲綢織物，只要施加電壓讓其產生震動，就能達到抑制噪音的目的。該研究報告於4月初發表在《先進材料》雜誌上。
研究人員先研製出壓電纖維，該纖維由聚偏二氟乙烯和三氟乙烯混合而成，裡面含有200納米的鈦酸鋇陶瓷顆粒和兩根銅線。隨後將其固定到織物的表面，當施加電壓時，這種纖維會振動，而壓電材料在擠壓或彎曲時會產生電訊號。
他們將6.7公分長的特殊纖維縫在直徑8公分、厚130微米（µm）的圓形平紋絲織物上進行測試，當它們通電時，絲織物會發出高達70分貝（dB）的聲音，起到降噪的作用。
「主動降噪」和「振動介質抑制」
為了實現直接抑制聲音，研究人員利用這些振動中的兩種不同形式，達到抑制聲音。第一種方式是控制壓電材料，讓絲織物變成揚聲器發出震動和聲音，破壞其它不必要的干擾聲音（聲波），以達到「主動降噪」的目的。不過，這種方式僅在小範圍內有效，就像降噪耳機一樣。
基於第一種方式，研究人員想出第二種方法。該方法主要對聲音傳播介質（空氣和物體）下手，抑制織物中的振動，以防止聲音傳播，因此這種抑制被稱為「振動介質抑制」。
第二種方法需要將絲綢織物放在屋內與屋外共用的牆體上，控制纖維的振動，讓織物保持靜止減少聲音的穿透，以達到隔絕噪音。這種「振動介質的抑制」可防止聲音透過織物傳播，非常適合用在臥室。…
