Technology
Güve kanatları yeni nesil ses yalıtım malzemesine ilham verebilir

Güve kanatları yeni nesil ses yalıtım malzemesine ilham verebilir

İngiltere’deki Bristol Üniversitesi’ndeki bilim adamları, güve kanatlarının, binalar ve ulaşım için ses geçirmezlik teknolojileri üzerinde büyük bir etkisi olabilecek şekillerde mükemmel ses emiciler olduğunu keşfettiler.

Güveler kamuflaj konusunda usta olabilirler; birçoğunun kanatlarında ağaç kabuğu rengine karışan ve yırtıcıların onları fark etmesini zorlaştıran işaretler vardır.

Şimdi araştırmacılar bulduk Saklanmalarının başka bir yolu da – ana yırtıcılarından biri olan yarasaların kanatlarını kullanarak yaydıkları sesleri emerek – katı yüzeylerden seken sesi azaltmak için ipuçları sunabilir.

Güveler, ses yutucu kanatları sayesinde çok az ses çıkararak çok sayıda ışıkların etrafında dönerler. (David McNew / Getty Images)

Güvenin ses emici kanatları onu yarasa için neredeyse görünmez kılar çünkü yarasa avını bulmak için ekolokasyon kullandığında çok daha az ses geri döner. Bu etki, hayalet uçaklarda kullanılan radar emici kaplamalara benzer.

Mikroskop altında, bir güve kanadı ultrasonik ses dalgalarını emen deliklere sahip küçük pullardan oluşur, bu sesler yarasalar tarafından insanların algılayabileceğinden daha yüksek bir frekansta yayılır.

Bu taramalı elektron mikroskobu görüntüsü, Çin meşe ipek güvesinin pembe taban pullarını vurgulayan ve zara bağlı sarı pulları kaplayan kanatlarının bir kesitini göstermektedir. (Bristol Üniversitesi)

Bir deneyde, bir kanadın küçük bir bölümü, yüksek derecede yansıtıcı bir alüminyum diskin üzerine yerleştirildi ve daha sonra, ne kadar sesin geri yansıdığını görmek için ses dalgaları diske yönlendirildi. Bilim adamları, hayretle, güve kanadının, ses dalgalarının kanada çarptığı geniş bir frekans ve açı aralığında yüzeye çarpan sesin yüzde 87’sini emdiğini buldular.

Dikkat çekici yön, kanat pullarının ne kadar ince olduğudur – emdikleri sesin dalga boyunun genişliğinin sadece yüzde ikisi kadardır, bu da geleneksel ses geçirmezlik malzemesinden çok daha incedir.

Bu taramalı elektron mikroskobu görüntüsü, paralel çıkıntılar ve çapraz kaburgalar ile temel ölçeğin (önceki resimde pembe renkte görülen) yakından görünümünü göstermektedir. (Bristol Üniversitesi)

Bilim adamları ayrıca ses emme yetenekleri için güve kanadının soyulmuş versiyonlarını da test ettiler. Kanatların enine kesiti, bağlı oldukları zarın üstünde ve altında pullara sahiptir. Üstteki pullar çıkarıldığında, zar tabakası alttaki pullarla birlikte ses kaynağına maruz bırakıldığında, araştırmacılar beklenmedik bir şekilde sesi neredeyse sağlam kanat kadar emdiğini buldular.

İngiltere’deki bilim adamları, kanatlarının ses emici özelliklerini araştırmak için, Çin meşe ipek güvesi olarak da bilinen güve türü Antheraea pernyi’nin kanatlarının kesitlerini test etti. (Ivo Antušek / www.biolib.cz)

Bir güve kanadının mikroskobik yapısı imalatta taklit edilip endüstriyel boyuta getirilebilirse ve günlük yaşamda duyduğumuz daha düşük ses frekanslarına ayarlanabilseydi, bunun binalar, evler ve ulaşım üzerinde, özellikle de büyük bir etkisi olabileceğini tahmin ediyorlar. pervane ve jet gürültüsüne karşı ses geçirmez olması gereken uçak. Ultra ince ses emiciler, uçakta ağırlıktan ve buna bağlı olarak yakıttan tasarruf sağlar.

F-35 A Lightning II gibi savaş uçakları, güve kanatlarının yarasalar tarafından yayılan sesi nasıl yansıttığına benzer bir şekilde radarı absorbe etmek için malzemeler kullanır. (Fabrice Coffrini / Getty Images aracılığıyla AFP)

Şehir binaları trafik gürültüsüne karşı yalıtılabilir ve hatta evinizi daha sessiz bir yer haline getirmek için güveden ilham alan duvar kağıtları tasarlamak bile mümkün olabilir.

Bilim adamları ve mühendisler, teknolojiyi daha sessiz hale getirmek için doğadan ilk kez ipuçları almıyorlar. Baykuşlar sessiz el ilanlarıdır ve gizliliklerinin sırrının bir kısmı da tüylerinin kenarlarının oluşturduğu tırtıklı şekildir.

Kısa Kulaklı Baykuş, İngiltere’deki Elmley Ulusal Doğa Koruma Alanı’nda sessizce avlanıyor. (Dan Kitwood / Getty Images)

Kanadın ön kenarındaki tırtıklar, hava akışını yumuşatmaya yardımcı olarak, aksi takdirde ses yaratacak olan türbülansı azaltır, daha sonra kanatların ‘kadife tüyü dokusu ve tüyler boyunca yumuşak saçak’ arka kenarları tarafından daha da nemlendirilir.

Büyük Boynuzlu Baykuş’un kanadının, sol altta hücum kenarı tarağını ve sağ altta arka kenar saçakını gösteren yakın çekim görüntüleri. (Krista Le Piane)

Modern jet motorlarının tasarımcıları, baykuştan ipuçları almış ve jetleri daha sessiz hale getirmek için motorların ve kanatların arkasındaki tırtıklı kenarlar tasarlamıştır. Araştırma ayrıca rüzgar türbini kanatlarının arka kenarlarına tırtık eklenmesinin gürültüyü de azalttığını göstermiştir.

Boeing 737 Max, kanatları boyunca ve motorlarının dış kısmında tırtıklı kenarlar kullanır. (Joe Raedle / Getty Images)

Gittikçe daha gürültülü bir dünyada yaşıyoruz ve ses, örneğin uykuyu böldüğü veya strese neden olduğu durumlarda sağlığa zararlı olabilir. Doğa, bu gürültülü soruna zarif çözümler bulmak için milyonlarca yıllık evrim geçirdi.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *