Il volo del gufo ispira una tecnologia di riduzione del rumore da record

Meccanica

Redazione del sito web di Innovazione Tecnologica - 14 luglio 2025

Struttura del materiale fonoassorbente ispirato al gufo. [Immagine: Yaning Sun et al. - 10.1021/acsami.5c04691]

Rivestimento acustico

Non è difficile vedere un gufo volare, ma è quasi impossibile sentirlo volare. Il suo volo silenzioso è dovuto al fatto che la sua pelle e le sue piume attutiscono i suoni, assorbendo sia i rumori ad alta che a bassa frequenza.

Yaning Sun e i colleghi della Tiangong University in Cina hanno deciso di sfruttare questa tecnologia naturale. Per farlo, hanno sviluppato un aerogel a due strati che imita le strutture interne delle piume e della pelle dei gufi.

Il nuovo assorbitore acustico si è dimostrato efficiente e sufficientemente leggero da poter essere utilizzato in un'ampia gamma di applicazioni, dalle automobili, alle case, agli edifici, alle fabbriche, per ridurre il rumore del traffico, dei macchinari e persino del trambusto cittadino.

Gli attuali materiali fonoassorbenti possono assorbire sia i suoni ad alta frequenza, come lo stridio dei freni, sia quelli a bassa frequenza, come il rombo profondo del motore di un'auto. Ciò significa che è necessario sovrapporre più tipi di materiali fonoassorbenti per ottenere un controllo del rumore a spettro completo, il che comporta un aumento di peso, ingombro e costi.

Per superare questo problema, Sun si è rivolta ai gufi per progettare un assorbitore acustico a banda larga. Ci sono riusciti congelando goccioline di esano per creare uno strato di materiale morbido. Una volta rimosso l'esano congelato, nel materiale è rimasto un motivo a nido d'ape. Segue un secondo strato, formato da nanofibre di silicio che penetrano dove si trovavano le goccioline di esano, creando un motivo fibroso.

A sinistra: test con un comune materiale antirumore (il rumore del motore da 87,4 dB scende a 85,3 dB). A destra: test con il nuovo aerogel ispirato al gufo (il rumore del motore da 87,5 dB scende a 78,6 dB). [Immagine: Yaning Sun et al. - 10.1021/acsami.5c04691]

Aerogel fonoassorbente

Il risultato è un aerogel leggero e poroso a due strati che imita la struttura della pelle e delle piume dei gufi: lo strato inferiore poroso ricorda la pelle degli uccelli, con cavità microscopiche che annullano i rumori a bassa frequenza; mentre lo strato superiore ispirato alle piume, realizzato in morbide nanofibre, smorza i suoni ad alta frequenza.

L'aerogel ispirato al gufo assorbe il 58% delle onde sonore che lo colpiscono, superando la soglia per i materiali fonoassorbenti efficaci. Riduce il rumore del motore dell'auto da 87,5 decibel a un valore sicuro di 78,6 decibel, una riduzione migliore rispetto ai più moderni fonoassorbenti esistenti.

Il team spera che il suo assorbitore di rumore biomimetico susciti l'interesse dell'industria, in modo che la società possa trarre vantaggio da questa innovazione.

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