Если вы видели, как летит сова, то наверняка заметили, что она при этом не издает ни звука. Все потому, что ее кожа и перья гасят шум, поглощая и высокие, и низкие частоты. Ученые, вдохновившись этим природным шумоизолятором, создали двухслойный аэрогель, который повторяет структуру совиных перьев и кожи. Его можно использовать в автомобилях и на производствах, чтобы снизить уровень шума от двигателей и станков.

Аэрогель — сверхлегкий материал, состоящий из сети микроскопических пор. Он на 99% воздух, но при этом прочный, как гель. Используется в изоляции и космических технологиях.

Шум — не просто раздражитель. Постоянный гул вредит слуху, усиливает риски болезней сердца и диабета. Обычные звукопоглощающие материалы справляются либо с высокими частотами (визг тормозов), либо с низкими (грохот мотора), поэтому приходится комбинировать несколько слоев, что делает конструкцию тяжелее. Чтобы решить проблему, ученые подсмотрели решение у сов.

Результаты опубликованы в издании ACS Applied Materials & Interfaces.

Мягкие перья и пористая кожа птицы почти полностью гасят звук полета. Исследователи воспроизвели этот эффект, создав двухслойный аэрогель:

• Нижний слой — пористый, как кожа совы, поглощает низкие частоты.
• Верхний слой — из пушистых нановолокон, глушит высокие частоты.

Что умеет этот материал

• Поглощает 58% звуковых волн — больше, чем требуется для эффективной шумоизоляции.
• Снижает шум двигателя с 87,5 до 78,6 децибел — лучше, чем премиальные аналоги.
• Выдерживает 100 циклов сжатия, деформируясь всего на 5%.

Это открытие может привести к созданию легких и прочных материалов, которые сделают города тише.

Исследование полезно для урбанистики: снижение шума от транспорта и заводов улучшит качество жизни в городах. Материал легкий, поэтому его можно интегрировать в электрокары и дроны, где важен каждый грамм. Также он пригодится в строительстве — например, для звукоизоляции квартир у оживленных трасс.

Отметим, что пока неясно, как материал поведет себя в экстремальных условиях: при высокой влажности, перепадах температур или длительном механическом воздействии. Лабораторные тесты не всегда отражают реальную эксплуатацию.

Ранее ученые выяснили, для чего птицам их обширные репертуары.