تفوق مواد البناء وأكثر ذكاء.. ابتكار سويسري لمادة تمتص ضوضاء المدن

في خطوة واعدة قد تُحدث ثورة في تقنيات العزل الصوتي، طور باحثون في مختبر الصوتيات التابع لمعهد المختبرات الفيدرالية السويسرية لعلوم وتكنولوجيا المواد (EMPA) مادة جديدة قادرة على امتصاص ضوضاء الشوارع بشكل فعّال، رغم كونها أرق بأربع مرات من المواد المستخدمة تقليديًا في البناء، وذلك وفقًا لما تم نشره في موقع newatlas

ما يميز هذه المادة الجديدة ليس فقط نحافتها الاستثنائية، بل أيضًا قدرتها على التكيّف مع نطاقات ترددية مختلفة، حسب مصدر الضجيج ونوع البيئة، فهي تتكون من رغوة معدنية أو جبس أسمنتي مسامي، صُممت خصيصًا لتضم مسامًا بأحجام متعددة، مغلفة في طبقات رفيعة لتحقيق تباين صوتي عالي.

يوضح الباحث 'بارت فان دام' من EMPA أن البنية المسامية المتغيرة تجبر جزيئات الهواء على اتباع مسار أطول داخل المادة، مما يُكسبها فعالية تمتص بها الصوت كما لو كانت أكثر سماكة، ويتم دعم هذا الأداء باستخدام نماذج عددية تسمح بمحاكاة السلوك الصوتي بدقة وتعديله حسب الحاجة، من خلال ضبط حجم المسام والثقوب وبنية الطبقات.

اختبر الفريق فعالية المادة في أحد ممرات السيارات بمدينة زيورخ، بتركيب ألواح بسمك 5.5 سم لتغطية مساحة 12 مترًا مربعًا، وأظهرت النتائج انخفاضًا في ضوضاء المرور بمقدار 4 ديسيبل، خاصة عند مرور السيارات من الممر أو اقترابها منه، ما يؤكد جدوى المادة في البيئات الحضرية.

بفضل حجمها الصغير، توفر هذه المادة فرصًا جديدة للمهندسين المعماريين، إذ يمكن استخدامها في الأماكن الضيقة دون التضحية بالمساحة، كما يمكن ضبط خصائصها الصوتية لتناسب أماكن مثل السلالم، القاعات الدراسية، المكاتب، أو المسارح، ما يجعلها خيارًا مثاليًا لمجموعة واسعة من الاستخدامات.

إلى جانب خصائصها الصوتية، تتمتع المادة بمزايا إضافية، فهي مقاومة للعوامل الجوية، غير قابلة للاشتعال وقابلة لإعادة التدوير، مما يجعلها خيارًا مستدامًا للاستخدام الداخلي والخارجي، ومع ذلك، فإنها لا تزال تعاني من بعض التحديات، أبرزها ضعفها النسبي في امتصاص الترددات العالية مقارنة بالصوف الصخري، بالإضافة إلى أن عملية ثقب المسام تُنفذ يدويًا، مما يجعل الإنتاج مكلفًا ومستهلكًا للوقت.

يعمل الفريق حاليًا على تطوير طرق لتبسيط الإنتاج الصناعي للمادة، وقد بدأ بالفعل في التعاون مع شركة سويسرية متخصصة لتطوير عمليات التصنيع. ويأمل الباحثون أن تساهم هذه الخطوة في تقليل تكلفة الإنتاج وتسهيل اعتماد المادة على نطاق واسع، مما قد يؤدي إلى مدن أكثر هدوءًا في المستقبل القريب.