Forskere bruker møllvinger for å absorbere lyd og kan brukes til å lage støydempende tapeter


Gå videre og bestill det trommesettet, da støydempende tapet kanskje ikke er for langt unna.

Forskere har funnet ut at når de monterer små deler av møllvinger på en hard overflate, er de i stand til å absorbere opptil 87 prosent av de innkommende lydbølgene.

Forskerteamet ved University of Bristol oppdaget først at de unike skalaene på møllvingene absorberer ekkolokaliseringsrop brukt av flaggermus.

Lydene de absorberer er alle i en frekvens som er for høy til å bli hørt av mennesker, så det kreves ytterligere arbeid for å redusere absorpsjonsområdet som skal utnyttes praktisk talt.

Men i fremtiden kan vi kanskje etterligne denne støyreduserende vingeteksturen på utsiden av bygninger for å absorbere trafikkstøy, eller for å redusere vekten på fly.

Professor Marc Holderied fra School of Biological Sciences sa: ‘Møll kommer til å inspirere neste generasjon av lydabsorberende materialer.

“Ny forskning har vist at det en dag vil være mulig å pryde veggene i huset ditt med ultratynt lydabsorberende tapet, ved å bruke et design som kopierer mekanismene som gir møll snik akustisk kamuflasje.”

Et nærbilde av en møllvinge som viser en skala på overflaten.  Disse absorberer ekkolokaliseringsanrop som brukes av flaggermus for å finne byttedyr, og skjuler dem effektivt for rovdyrene deres

Et nærbilde av en møllvinge som viser en skala på overflaten. Disse absorberer ekkolokaliseringsanrop som brukes av flaggermus for å finne byttedyr, og skjuler dem effektivt for rovdyrene deres

Et nærbilde av en skala funnet på en mølls vinge, som viser dens unike ribbestruktur

Et nærbilde av en skala funnet på en mølls vinge, som viser dens unike ribbestruktur

Møller er under et enormt predasjonspress fra flaggermus og har utviklet en mengde forsvar i deres streben etter å overleve, inkludert deres unike struktur som absorberer ekkolokalisering

Møller er under et enormt predasjonspress fra flaggermus og har utviklet en mengde forsvar i deres streben etter å overleve, inkludert deres unike struktur som absorberer ekkolokalisering

EKKOLOKASJON OG MØL

Flaggermus jakter om natten ved hjelp av ekkolokalisering, der de bruker lydbølger og ekko for å bestemme plasseringen av byttet sitt

Møller er under et enormt predasjonspress fra flaggermus og har utviklet en mengde forsvar i deres streben etter å overleve

Forskere fra University of Bristol oppdaget i 2020 at skjellene på møllvingen fungerer som lydabsorberende, noe som gjør dem nesten usynlige for deres nattlige rovdyr

Hannlige haukmotter er også kjent for å gni kjønnsorganene sine mot magen for å gi fra seg et høyt, ultralydskrik som skremmer vekk noen flaggermus

En elefanthaukmott

En elefanthaukmott

Flaggermus utviklet evnen til å “se” i mørket ved hjelp av ekkolokalisering for rundt 65 millioner år siden.

Ekkolokalisering er der et dyr sender ut en lyd som reflekteres fra objekter i nærheten, slik at det kan lage et bilde av omgivelsene i svak belysning og finne mat.

Møller er under et enormt predasjonspress fra flaggermus og har utviklet en mengde forsvar i deres streben etter å overleve.

De britiske forskerne oppdaget i 2020 at skjellene på møllvingen fungerer som lydabsorberende, noe som gjør dem nesten usynlige for deres nattlige rovdyr.

De fortsatte med å undersøke om vingens struktur kunne brukes på lydabsorberende paneler når du ikke beveger deg på ledig plass.

Professor Holderied sa: «Det vi trengte å vite først, var hvor godt disse møllvektene ville prestere hvis de var foran en akustisk svært reflekterende overflate, for eksempel en vegg.

“Vi trengte også å finne ut hvordan absorpsjonsmekanismene kan endre seg når skalaene interagerte med denne overflaten.”

Forskerne festet små deler av møllvingene på en aluminiumsskive før de systematisk testet dens absorpsjonsevne.

Vingeseksjoner ble testet med og uten skalaer festet til både øvre og nedre vingeflater.

De så på hvordan lydabsorpsjon ble påvirket av vingeorienteringen i forhold til den innkommende lyden, og av antall vingeskalalag som ble brukt.

Det ble avslørt i dag i dagboken Proceedings of the Royal Society Aat vingene absorberte så mye som 87 prosent av den innkommende lydenergien, selv når de er montert på et lydabsorberende underlag.

Den støydempende effekten er også bredbånds- og rundstrålende, og dekker et bredt spekter av frekvenser og lydinnfallsvinkler.

Hovedforfatter Dr Thomas Neil sa: “Det som er enda mer imponerende er at vingene gjør dette mens de er utrolig tynne, med skalalaget som bare er 1/50 av tykkelsen på bølgelengden til lyden som de absorberer,

“Denne ekstraordinære ytelsen kvalifiserer møllvingen som en naturlig forekommende akustisk absorberende metaoverflate, et materiale som har unike egenskaper og evner som ikke er mulig å lage ved bruk av konvensjonelle materialer.”

a: Plassering av vingeprøver tatt fra møllarten Antheraea pernyi for testing.  b: Eksperimentelt oppsett for karakterisering av vinkelfordelingen av lydrefleksjon av vingeprøver og metallskive.  c: Vingeseksjoner ble testet med (intakt) og uten (skallet) skjell festet, til både øvre (dorsal) og nedre (ventrale) vingeflater

a: Plassering av vingeprøver tatt fra møllarten Antheraea pernyi for testing. b: Eksperimentelt oppsett for karakterisering av vinkelfordelingen av lydrefleksjon av vingeprøver og metallskive. c: Vingeseksjoner ble testet med (intakt) og uten (skallet) skjell festet, til både øvre (dorsal) og nedre (ventrale) vingeflater

Graf som viser refleksjonskoeffisienten til forskjellige overflater når de utsettes for lyder med forskjellige frekvenser.  Jo høyere refleksjonskoeffisient, jo mindre lyd absorberer overflaten.  Venstre: Øvre overflate av vingeskall (dorsal) Høyre: Nedre overflate av vingeskala (ventral)

Graf som viser refleksjonskoeffisienten til forskjellige overflater når de utsettes for lyder med forskjellige frekvenser. Jo høyere refleksjonskoeffisient, jo mindre lyd absorberer overflaten. Venstre: Øvre overflate av vingeskall (dorsal) Høyre: Nedre overflate av vingeskala (ventral)

Forskningen åpner dører for å utnytte vingeteksturen til å lage ultratynne lydabsorberende paneler som kan monteres på utsiden av bygninger.

Støy er den nest største miljøårsaken til helseproblemer, like etter påvirkningen av luftkvalitet.

Det er knyttet til hørselstap, høyt blodtrykk, hjertesykdom, søvnforstyrrelser og stress.

Ettersom byer blir høyere med global befolkningsvekst, er det et økende behov for effektive og ikke-påtrengende lydisoleringsløsninger.

I tillegg kan de brukes i støyende transportformer som biler og flykabiner for å redusere vekten, og dermed drivstofforbruket og karbonutslippene.

Ytterligere forskning fra Bristol-forskerne vil innebære å lage prototypematerialer med en tekstur basert på møllens lydabsorberende mekanismer.

Absorpsjonen som de har karakterisert i møllvingeskalaer er alt i ultralydfrekvensområdet og over det som mennesker kan høre, den laveste er 20 kHz.

Den neste utfordringen er å designe en struktur som vil fungere ved lavere frekvenser og samtidig beholde den samme ultratynne arkitekturen som brukes av møll.

Hvordan møll bruker de lodne pelsene sine for å gjøre dem uoppdagelige for flaggermus

Du tror kanskje usynlighetskapper er stoffet i science fiction og Harry Potter – men det ser ut til at insektriket faktisk er i gang med noe

Forskere har funnet ut at møll kan gjøre seg nesten usynlig for flaggermus takket være deres lodne pelsen

Tester fant at 85 prosent av lydsignalene – ultrahøye knirking – flaggermus bruker for å lokalisere byttet sitt ble absorbert av møllhårene

Dette reduserte avstanden en flaggermus ville være i stand til å oppdage en møll med nesten 25 prosent, og økte overlevelsessjansene.

Møllhår er faktisk skjell “som ligner hår” og ser strukturelt ut som fibrene som brukes i lydisoleringsteknologi, sa forskningen ledet av Bristol University

Les mer her

Britiske forskere oppdaget i 2020 at skjellene på møllvingen fungerer som lydabsorberende, noe som gjør dem effektivt usynlige for deres nattlige rovdyr

Britiske forskere oppdaget i 2020 at skjellene på møllvingen fungerer som lydabsorberende, noe som gjør dem effektivt usynlige for deres nattlige rovdyr