ANULADOR DE RUIDO mediante plasma, cómo funciona
Este sistema acabaría con el ruido en aviones y autobuses, por ejemplo
La EPFL de Lausana añade una innovación tecnológica a su largo portfolio con este revolucionario sistema que reduce el ruido a nuestro alrededor. Han demostrado que una fina capa de plasma, generada al ionizar el aire, reduce activamente el ruido, con aplicaciones prácticas en el control del ruido y la acústica interior.
Este sistema acabaría con el ruido en coches y autobuses, en cabinas de avión e incluso en nuestras casas y oficinas.
Existen varias técnicas para reducir el ruido, desde el aislamiento acústico hasta la absorción del sonido, pero estas técnicas tienen sus límites. Los investigadores de la EPFL han ideado una alternativa: un dispositivo de plasma que crea ondas sonoras que anulan el ruido.
«¿Sabías que se pueden utilizar cables para ionizar el aire y producir un altavoz?» -comentan Stanislav Sergeev y Mathias Delahaye- «En pocas palabras, es posible generar sonido a partir de un campo eléctrico entre dos cables paralelos -es decir, un transductor de plasma- lo suficientemente potente como para ionizar las partículas de la atmósfera. Los iones cargados se aceleran a lo largo de las líneas del campo magnético y empujan el aire residual no ionizado para que produzca sonido».
Y añaden algo fundamental: «Un altavoz puede generar sonido, pero también puede absorberlo».
Cómo se anula el ruido de forma activa
La reducción activa del ruido (ANR) es una técnica bien conocida que anula las ondas sonoras no deseadas generando ondas de la misma amplitud pero en fase opuesta. De este modo, las ondas se contrarrestan y el ruido desaparece.
El ANR se utiliza por ejemplo en puntos donde el entorno acústico está bien controlado y los puntos de emisión de ruido son fáciles de localizar. Por ejemplo en coches o en auriculares anti-ruido. Lo podríamos aplicar al nivel de toda una habitación o de una gran sala pública. Aunque en ese caso haría falta una enorme batería de altavoces que compensasen los sonidos de menor frecuencia y que tienen más longitud de onda.
Un altavoz convencional utiliza membranas que vibran para crear ondas sonoras por el desplazamiento del aire. La pega es que estas membranas son pesadas y muestran una inercia que limita su capacidad de respuesta ante los cambios de tensión. Y no son eficaces para reproducir las bajas frecuencias, que necesitan desplazar más aire.
Qué hace un dispositivo de plasma
La idea de un altavoz de plasma no es nueva, pero los científicos de la Facultad de Ciencias y Técnicas de la Ingeniería de la EPFL han dado un paso más y han construido un transductor de plasma de demostración. El objetivo es estudiar el problema de la reducción del ruido.
El equipo ha creado un concepto innovador, denominado «capa metálica plasmacústica», que puede utilizarse para suprimir el sonido. Sus resultados se publican en Nature Communications.
El equipo de investigadores de Acústica EPFL LTS2 ha creado un dispositivo de reducción del sonido indeseado que en lugar de usar altavoces recurre a un sistema de propulsión por plasma de aire ionizado. Con una capa de plasma 17 mm consiguen bloquear el ruido de 20 Hz con la misma eficacia que como un muro de 4 m de espesor.
Un dispositivo que ioniza el aire
El dispositivo funciona como un sistema de propulsión iónica. Utiliza un campo eléctrico para ionizar el aire que envuelve a un plasma, creando partículas cargadas positiva y negativamente. A continuación, estos iones se aceleran magnéticamente, empujando contra el aire circundante para crear ondas de presión. Variando el voltaje que le aplicamos, puede modificarse instantáneamente la cantidad de aire desplazado.
En 2020 ese equipo de Acústica publicó el vídeo que te adjuntamos, en el que vemos el dispositivo utilizando placas metálicas perforadas, con bucles de alambre tras ellas. Estas placas en paralelo forman los electrodos que ionizan el aire entre ellas. Los investigadores han llamado a esta capa de aire ionizado metacapa plasmacústica.
El aire cargado eléctricamente responde instantáneamente a las órdenes del campo eléctrico ambiente y anula las vibraciones sonoras del aire en torno al dispositivo.
Edición BE OnLoop sobre artículo de Alain Herzog en Daily Geek Show y Grupo de Acústica de la EPFL
