El vuelo del búho inspira una tecnología de reducción de ruido que bate récords
Mecánica
Equipo Editorial del Sitio Web de Innovación Tecnológica - 14 de julio de 2025
Estructura del material de insonorización inspirado en el búho. [Imagen: Yaning Sun et al. - 10.1021/acsami.5c04691]
Recubrimiento acústico
No es difícil ver volar a un búho, pero es casi imposible oírlo. Su vuelo silencioso se logra porque su piel y plumas amortiguan el sonido, absorbiendo tanto los ruidos de alta como de baja frecuencia.
Yaning Sun y sus colegas de la Universidad de Tiangong (China) decidieron aprovechar esta tecnología natural. Para ello, desarrollaron un aerogel de dos capas que imita las estructuras internas de las plumas y la piel del búho.
El nuevo absorbente acústico demostró ser eficiente y lo suficientemente ligero para ser utilizado en una amplia gama de aplicaciones, desde automóviles, casas y edificios hasta fábricas, para reducir el ruido del tráfico, la maquinaria e incluso el bullicio de la ciudad.
Los materiales de insonorización actuales pueden absorber tanto sonidos de alta frecuencia, como el chirrido de los frenos, como sonidos de baja frecuencia, como el rugido profundo del motor de un automóvil. Esto implica la necesidad de aplicar múltiples capas de materiales insonorizantes para lograr un control del ruido de espectro completo, lo que aumenta el peso, el volumen y el costo.
Para solucionar esto, Sun recurrió a búhos para diseñar un absorbente acústico de banda ancha. Lo lograron congelando gotas de hexano para crear una capa de material blando. Al retirar el hexano congelado, quedó un patrón similar a un panal en el material. Posteriormente, se introduce una segunda capa, formada por nanofibras de silicio, que penetran donde se encontraban las gotas de hexano, creando un patrón fibroso.
Izquierda: Prueba con un material común de cancelación de ruido (el ruido del motor de 87,4 dB se reduce a 85,3 dB). Derecha: Prueba con el nuevo aerogel inspirado en un búho (el ruido del motor de 87,5 dB se reduce a 78,6 dB). [Imagen: Yaning Sun et al. - 10.1021/acsami.5c04691]
Aerogel absorbente de ruido
El resultado es un aerogel ligero, poroso y de dos capas que imita las estructuras de la piel y las plumas del búho: la capa inferior porosa se asemeja a la piel del pájaro, con cavidades microscópicas que cancelan el ruido de baja frecuencia; y la capa superior inspirada en las plumas, hecha de nanofibras suaves, amortigua los sonidos de alta frecuencia.
El aerogel, inspirado en un búho, absorbe el 58 % de las ondas sonoras que lo impactan, superando así el umbral de los materiales de control de ruido eficaces. Reduce el ruido del motor de 87,5 decibelios a unos seguros 78,6 decibelios, una reducción superior a la de los absorbentes de ruido de última generación existentes.
El equipo espera que su absorbedor de ruido biomimético atraiga el interés de la industria, para que la sociedad pueda beneficiarse de la innovación.
Artículo: Aerogeles basados en nanofibras con estructura acoplada inspirados en búhos para la reducción del ruido de banda ancha
Autores: Yaning Sun, Dingding Zong, Yanzhe Li, Shuying Pang, Yong LiuRevista: ACS Applied Materials & InterfacesDOI: 10.1021/acsami.5c04691
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