علماء يستخدمون أجنحة العث لإيقاف انعكاس الأصوات على الأسطح الصلبة
اكتشف العلماء أنهم عندما يقومون بتركيب أجزاء صغيرة من أجنحة حشرة العث على سطح صلب، فإن هذا السطح يصبح قادرًا على امتصاص ما يصل إلى 87 % من الموجات الصوتية الواردة.
أجنحة العث
واكتشف فريق البحث في جامعة بريستول في البداية أن المقاييس الفريدة على أجنحة العث تمتص مكالمات تحديد الموقع بالصدى التي تستخدمها الخفافيش، والأصوات التي تمتصها جميعها بتردد مرتفع جدًا بحيث لا يمكن أن يسمعها البشر، لذلك يلزم مزيد من العمل لتقليل نطاق الامتصاص لاستخدامه بشكل عملي.
لكن في المستقبل، قد نكون قادرين على محاكاة نسيج الجناح الملغي للضوضاء على السطح الخارجي للمباني لامتصاص ضوضاء المرور، أو لتقليل وزن الطائرات.
وقال البروفيسور مارك هولريد من كلية العلوم البيولوجية "ستلهم حشرة العث الجيل القادم من مواد امتصاص الصوت. وأظهر بحث جديد أنه في يوم من الأيام سيكون من الممكن تزيين جدران منزلك بورق حائط فائق النحافة يمتص الصوت، باستخدام تصميم ينسخ الآليات التي تمنح العث تمويهًا صوتيًا خفيًا".
الخفافيش
وطورت الخفافيش قدرتها على "الرؤية" في الظلام باستخدام تحديد الموقع بالصدى منذ حوالي 65 مليون سنة. وتحديد الموقع بالصدى هو المكان الذي يصدر فيه الحيوان صوتًا ينعكس على الأشياء القريبة، مما يمكّنه من إنشاء صورة لمحيطه في الإضاءة المنخفضة والعثور على الطعام. وتتعرض حشرة العث لضغط الافتراس الهائل من الخفافيش وقد طورت عددًا كبيرًا من الدفاعات في سعيها للبقاء على قيد الحياة.
واكتشف العلماء البريطانيون في عام 2020 أن الحراشف الموجودة على جناح العث تعمل كممتص للصوت، مما يجعلها غير مرئية تقريبًا لمفترسها الليلي. وشرع الباحثون في دراسة ما إذا كان يمكن استخدام هيكل الجناح على ألواح امتصاص الصوت عند عدم التحرك في الفضاء الحر.
وقال البروفيسور هولوريد "ما نحتاج إلى معرفته أولًا، هو مدى جودة أداء حراشف العثة هذه إذا كانت أمام سطح عاكس صوتيًا للغاية مثل جدار. لقد احتجنا أيضًا إلى معرفة كيف يمكن أن تتغير آليات الامتصاص عندما تتفاعل المقاييس مع هذا السطح".
وقام العلماء بلصق أجزاء صغيرة من أجنحة العث على قرص من الألومنيوم قبل اختبار قدرتها على الامتصاص بشكل منهجي، وتم اختبار أقسام الجناح مع وبدون تثبيت المقاييس على الأسطح العلوية والسفلية للجناح، ولقد نظروا في كيفية تأثر امتصاص الصوت بتوجيه الجناح فيما يتعلق بالصوت الوارد، وعدد طبقات مقياس الجناح المستخدمة.
واكتشف الباحثون أن الأجنحة تمتص ما يصل إلى 87 في المائة من الطاقة الصوتية الواردة، حتى عند تركيبها على ركيزة ماصة للصوت. وتأثير إلغاء الضوضاء هو أيضًا نطاق عريض وشامل الاتجاهات، يغطي نطاقًا واسعًا من الترددات وزوايا سقوط الصوت.
