麻省理工学院研发新型丝绸织物，实现高效降噪

作者段跃初

2024年，麻省理工学院的研究团队成功研发出一种具有创新降噪功能的新型丝绸织物，这一成果已发表在《先进材料》杂志上。该织物主要采用压电纤维制成，通过施加电压，织物能够产生振动，进而达到降噪效果。

丝绸作为一种传统的纤维材料，具有优异的柔软性、透气性和吸声性能。振动纤维是通过特殊工艺制备的一种具有高弹性和良好声音吸收性能的纤维。将丝绸与振动纤维结合，可充分发挥两者的优势，制备出具有优异降噪性能的声屏障。

轻量级声屏障的设计应充分考虑其结构、材料和厚度等因素，以实现较高的降噪效果和较长的使用寿命。在设计阶段，可通过计算机模拟和实验测试相结合的方法，优化声屏障的结构参数。制作工艺方面，采用编织、纺织等方法将丝绸振动纤维制成所需的声屏障结构。

振动纤维结构对声屏障降噪性能具有重要影响。研究表明，振动纤维的密度、长度和分布方式等因素均会影响声屏障的降噪效果。通过合理设计振动纤维的结构参数，可显著提高声屏障的降噪性能。

这种特制的丝绸织物的工作原理类似于降噪耳机。当电压被施加到织物上时，它能够通过振动产生声波，这些声波可以干扰并消除不需要的噪音。在实验室测试中，一个8x8厘米的丝绸方形能够发出70分贝的声音，并将干扰声降低37分贝。

此外，这种技术还有一种“静止”模式，即通过保持材料静止不动，防止其与有害声波同步振动，从而阻隔声音的传播。在这种模式下，织物能够将传播的声音减少高达75%，并将织物反射声音的能力提高68%，使声音从织物中传回声音发出的地方。

尽管这种技术在小型空间内效果最佳，但在卧室等较大环境中效果有限。研究人员表示，尽管我们可以用织物制造声音，但在充斥着过多噪音的世界中，创造安静的环境可能更有价值。

目前，这项技术仍处于研究阶段，研究团队需要进一步测试以了解纤维数量、缝合方向和电源电压等因素对性能的影响，未来有望在商业领域得到应用。