Lepkeszárny inspirálta a hangelnyelő tapéta ötletét

A Bristoli Egyetem szakemberei fedezték fel, hogy egy éjjeli lepke szárnypikkelyei kiváló hangszigetelő tulajdonságúak, még akkor is, ha mesterséges felületre helyezik őket. A lepkék, mint a denevérek kedvenc eledelei, számos stratégiát kifejlesztettek arra, hogy valahogy elkerüljék a vacsorává válást. Egy ázsiai éjjeli lepke, az Antheraea pernyi nevű tölgy-selyemlepke faj a denevér ekholokációja során kibocsátott ultrahang elnyelésére specializálódott, s azzal, hogy nem verődnek vissza róla a hangok, nem árulja el a jelenlétét sem. Ezen, a sok millió éves, versengő evolúció által kifejlesztett tulajdonságon alapul a bristoli kutatók vizsgálata.

„Először meg kellett tudnunk, pontosan mekkora részét nyeli el a hangnak a lepke szárnya akkor, ha egy akusztikailag visszaverő felület, például fal elé helyezik” – mondta Marc Holderied professzor. „Azt is ki kellett deríteni, miként változhat a hangelnyelő mechanizmus akkor, ha a lepkeszárny-pikkelyek és a falfelület kölcsönhatással vannak egymásra.”

A kutatók alumíniumlemezre helyezték a lepkeszárny egy-egy darabját, majd kimérték, milyen irányba fordítva mennyi hangot képes elnyelni, s azt is megvizsgálták, miként befolyásolja a pikkelyek eltávolítása e tulajdonságát.

Kiderült, hogy a hangok 87 százalékát nyeli el a szárny, s teszi ezt függetlenül a hang irányától. Mindezt úgy, hogy a pikkelyek vastagsága a hang hullámhosszának csupán az 50-ed részét teszi ki. A lepke szárnya tehát természetes úton létrejött tulajdonságai alapján egy hangelnyelő felületű metaanyag, olyasmi, amit a hagyományos anyagok felhasználásával nem tudnánk előállítani.

E tulajdonságoknak hatalmas jövőjük lehet az építőiparban, az egyre hangosabbá váló városokban, sőt, a kutatók szerint a közlekedésben is, és még az üzemanyag-felhasználást és a szén-dioxid-kibocsátás csökkentését is segíthetik.

A kutatócsoport a következőkben a lepke szárnypikkelyeinek tulajdonságai alapján létrehoznak majd hangelnyelő paneleket, amelyek még szélesebb frekvenciatartományban működnek, így az emberi hallás tartományát fogják át a denevérek ultrahangjai helyett.

„Az új kutatásból arra következtethetünk, hogy egy napon majd ultravékony hangelnyelő tapétával tudjuk majd bevonni a házaink falát, azon elv alapján, ahogyan a éjjeli lepkék akusztikai álcája készül” – tette hozzá a professzor.

A kutatásról a Proceedings of the Royal Society A folyóiratban számoltak be a szakemberek.