Under de senaste åren har det forskats mycket på användningen av metamaterial i olika tillämpningar i fysik och teknik. Definitionen av metamaterial kan sägas vara ett material eller system som uppvisar (som helhet) extraordinära egenskaper som inte finns i naturmaterial. I akustiska metamaterial handlar det om ljud- och vibrationsegenskaper, såsom negativ effektiv massa och/eller bulkmodul. Det är just detta att metamaterialen har egenskaper som inte finns i naturen som gör dem intressanta att studera, och som potentiellt ger nya designmöjligheter. Akustiska metamateria, alltså metamaterial applicerade på akustiska fenomen och problem, har som en konsekvens dykt upp som en viktig akademisk riktning under det senaste decenniet. Mycket av arbetet med metamaterial har hittills främst varit fysiskt teoretiskt, men i ett projekt vid DTU i Danmark har vi valt att fokuseras på att testa materialets ljudisolerande effekt i mer applicerade situationer och problem.
Metamaterial är inte ett nytt material, eller ens ett material i normal mening, utan snarare välkända material som appliceras i två- eller tredimensionella strukturer. Man kan alltså säga att man väljer att betrakta strukturen som ett material, och det är då man kan observera de intressanta egenskaperna. I akustiska sammanhang kan det handla om att applicera ljudspridande föremål som cylindrar i mönster, för att i vissa frekvensband få de eftertraktade egenskaperna, eller att applicera små resonatorer i ett ljudfält eller en platta. Det senare exemplet är det vi här kommer att diskutera i samband med ljudisolering.
Inom byggnadsakustiken finns det några möjliga problem som är väl lämpade för användning av akustiska metamaterial; de vi har identifierat är lågfrekvensresonansen i dubbelväggskonstruktioner, strukturvågutbredning som leder till flanktransmission, samt koincidenseffekten för en enkelväggskonstruktion. Det är det senare fallet som vi kommer att studera närmare i denna artikel. Resultaten här är främst tagna från [1], där också teorin är beskriven i mer detalj.
Läs hela artikeln i Bygg & teknik nr 3/2021.
Artikelförfattare: Jonas Brunskog, Javier Hernan Vazquez Torre och Vicente Cutanda Henriquez
Acoustic Technology, DTU Electrical Engineering
Under de senaste åren har det forskats mycket på användningen av metamaterial i olika tillämpningar i fysik och teknik. Definitionen av metamaterial kan sägas vara ett material eller system som uppvisar (som helhet) extraordinära egenskaper som inte finns i naturmaterial. I akustiska metamaterial handlar det om ljud- och vibrationsegenskaper, såsom negativ effektiv massa och/eller bulkmodul. Det är just detta att metamaterialen har egenskaper som inte finns i naturen som gör dem intressanta att studera, och som potentiellt ger nya designmöjligheter. Akustiska metamateria, alltså metamaterial applicerade på akustiska fenomen och problem, har som en konsekvens dykt upp som en viktig akademisk riktning under det senaste decenniet. Mycket av arbetet med metamaterial har hittills främst varit fysiskt teoretiskt, men i ett projekt vid DTU i Danmark har vi valt att fokuseras på att testa materialets ljudisolerande effekt i mer applicerade situationer och problem.
