Investigadores del MIT han creado un tejido ultrafino de seda que genera una corriente eléctrica capaz de reducir el sonido en un 75% y las vibraciones en un 95%. Este innovador material emite ondas sonoras que bloquean casi por completo el ruido y las vibraciones, utilizando una tecnología similar a la de los auriculares con cancelación de ruido, pero basada en un descubrimiento previo del mismo equipo que convirtió este tipo de tela en un micrófono.
La clave de esta tela radica en una fibra piezoeléctrica adherida a ella. Los materiales piezoeléctricos tienen la capacidad de deformarse al ser sometidos a una corriente eléctrica, cambiando de su estado normal a uno deformado ante fluctuaciones rápidas en esa corriente.
Los investigadores han incorporado una fibra piezoeléctrica de 0,13 mm de grosor al centro de la tela. Al igual que los auriculares con cancelación de ruido, las ondas sonoras generadas por el tejido se desfasen respecto al sonido que se desea eliminar, logrando así su bloqueo. Este tipo de tela podría utilizarse para crear cortinas divisorias en espacios de trabajo abiertos o instalarse en paredes para evitar que el ruido de los vecinos ingrese al hogar.
«Crear ruido es mucho más sencillo que generar silencio. Para mantener el ruido fuera, a menudo recurrimos a paredes gruesas. Este nuevo trabajo ofrece un mecanismo innovador para crear espacios silenciosos utilizando una simple capa de tela», afirma Yoel Fink, director del Laboratorio de Investigación en Electrónica del MIT y coautor del artículo recientemente publicado en la revista Advanced Materials.
Cómo funciona
El nuevo tejido cumple dos funciones. Por un lado, vibra y genera ondas sonoras que interfieren con el ruido no deseado, logrando una anulación efectiva, aunque los investigadores advierten que esta técnica es más eficaz en espacios pequeños que en grandes.
La tela emite sonidos para bloquear ruidos indeseados y vibraciones. Además, logra mantenerse estática para suprimir las vibraciones clave en la transmisión del sonido, evitando que el ruido se propague a través del tejido y reduciendo drásticamente su volumen. Esto es fundamental para la reducción del ruido en espacios más amplios, como habitaciones o vehículos.
Para demostrar la efectividad del tejido, el equipo realizó pruebas montando la tela en un marco circular y reproduciendo junto a ella la famosa suite «Aire» de Bach. Los resultados mostraron una reducción de las vibraciones de hasta un 95%, lo que se tradujo en una disminución del 75% del sonido transmitido. Además, el equipo descubrió algo sorprendente: la tela también aumentaba su capacidad para reflejar el sonido, rebotándolo hasta en un 68% hacia su fuente original.
Los experimentos también demostraron que las propiedades mecánicas del tejido y el tamaño de sus poros influyen en la efectividad de la generación de sonido. Aunque se pueden utilizar otros materiales como lona o muselina, el menor tamaño de los poros de la seda la convierte en un altavoz textil superior y, por ende, en un mejor aislante del ruido.
Además, los investigadores señalan que el tamaño efectivo de los poros también está relacionado con la frecuencia de las ondas sonoras. Si la frecuencia es lo suficientemente baja, afirman, incluso un tejido con poros relativamente grandes puede funcionar eficazmente.
El próximo objetivo del equipo es investigar cómo su tejido puede bloquear sonidos de múltiples frecuencias. También desean seguir analizando la estructura del sistema para determinar si al modificar elementos como la cantidad de fibras piezoeléctricas, su orientación o el voltaje aplicado se podría mejorar su rendimiento.
«Hay muchas estrategias que podemos implementar para hacer que este tejido insonorizante sea verdaderamente efectivo», comenta Grace Yang, investigadora del laboratorio de Fink en el MIT y autora principal del estudio. «Queremos que las personas consideren el control de las vibraciones estructurales como una forma de suprimir el sonido. Esto es solo el comienzo».