La ciencia no opera en un vacío, sino que está profundamente integrada en nuestras vidas diarias, enfrentando desafíos y proporcionando soluciones ingeniosas. Un ejemplo de ello es una novedosa tela acústica recientemente introducida. Esta fina capa textil está diseñada para crear entornos más silenciosos. ¿Podría este invento reducir los conflictos entre vecinos y fomentar espacios sin ruidos indeseados?
Los creadores de este innovador producto, un equipo multidisciplinario del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), en EE. UU., prometen precisamente eso. El material se destaca no solo por su capacidad para bloquear el sonido sino también por su sorprendente delgadez. De hecho, es apenas más grueso que un cabello humano, según los expertos involucrados.
El secreto de la tela acústica radica en su capacidad de vibrar cuando se le aplica un voltaje. Contiene una fibra especial que vibra bajo esta influencia, cancelando así el ruido.
Como explicó Yoel Fink, profesor de Ciencia e Ingeniería en el MIT y autor principal del estudio sobre este desarrollo:
Crear silencio es mucho más complicado que generar ruido. Por esta razón, generalmente recurrimos a construir paredes gruesas
Este descubrimiento nos ofrece un nuevo enfoque para crear espacios tranquilos usando solo una delgada capa de tela.
Funcionamiento de la tela acústica desarrollada en el MIT
El ruido puede ser muy molesto, especialmente para quienes buscan un sueño reparador o necesitan concentrarse en sus tareas. También afecta a aquellos que prefieren entornos tranquilos y silenciosos. Tradicionalmente, abordar este problema ha requerido soluciones costosas como paredes sólidas y acústicamente aisladas. Estudios de grabación y salas de radio, por ejemplo, utilizan paneles absorbentes de sonido y resonadores entre otros materiales y técnicas caras. A menudo, la solución menos costosa es simplemente superponer un ruido sobre otro, como escuchar música a alto volumen con auriculares para ignorar el ruido ambiente.
¿Cómo opera la revolucionaria tela acústica en la batalla contra el ruido? Como mencionamos antes, el secreto de este invento radica en el aprovechamiento de las vibraciones de sus fibras, activadas por un estímulo eléctrico. Los científicos detallan que estas oscilaciones eliminan el sonido de dos formas distintas.
La primera técnica involucra que la tela vibre, produciendo ondas que neutralizan los ruidos no deseados, similar a la tecnología de cancelación de ruido de los auriculares. Estos dispositivos miden activamente el sonido ambiente y producen una onda opuesta para anular el ruido, más allá de usar materiales aislantes como las almohadillas. Sin embargo, según los desarrolladores de la tela acústica en un comunicado del MIT , los auriculares son eficaces para concentrar el silencio en los oídos, pero no funcionan en áreas más amplias como lo haría un altavoz.
La segunda técnica es aún más sorprendente. Aquí, la tela permanece estática y logra suprimir las vibraciones que transmiten sonido. Este método tiene emocionados a los expertos, ya que podría aplicarse en espacios más amplios. Imagina su utilidad en automóviles, aviones o incluso oficinas. Sería ideal también en habitaciones residenciales para bloquear los ruidos de vecinos ruidosos, ya sea por gritos, televisores a alto volumen o prácticas musicales.
Detalles del material que absorbe el sonido, afinado con una melodía de Bach
La composición de la tela acústica también es notable. Para su fabricación, los investigadores del MIT utilizaron materiales convencionales como lona, muselina y seda. Este proyecto se inspira en una investigación anterior de 2022, donde el mismo equipo desarrolló un “ micrófono textil ” integrando una fibra que genera una señal eléctrica al ser presionada o doblada. Cuando el ruido cercano hace vibrar la tela, esta se convierte en una señal eléctrica, capturando así el sonido.
“Aunque podemos usar telas para crear sonido, pensamos que sería más valioso generar silencio, dada la prevalencia de ruido en nuestro entorno”, mencionó un científico del equipo. Con este nuevo enfoque, en lugar de crear un altavoz, diseñaron una tela que anula las ondas sonoras.
En esencia, la fibra piezoeléctrica vibra al recibir una señal eléctrica, generando sonido. Este efecto fue demostrado con la interpretación de Aire de Johann Sebastian Bach, usando un pedazo de seda de 130 micrómetros sobre un marco circular. “Controlamos las vibraciones de la fibra piezoeléctrica para que las ondas sonoras emitidas por la tela contrarresten las ondas no deseadas que la impactan, anulando así el ruido”, explicaron los expertos.
¿Cuándo estará la tela acústica disponible para uso general?
Dado el potencial de este material, surge la pregunta sobre qué se necesita para que esta innovación trascienda el laboratorio. Según el equipo liderado por la investigadora del MIT Grace Noel Yang, las pruebas iniciales muestran que la técnica es efectiva en áreas pequeñas. ¿Cómo se expandirá esta funcionalidad a espacios más grandes, como dormitorios?
La estrategia consiste en usar la tela acústica como un “espejo de sonidos”. Los investigadores descubrieron que la seda y la muselina son particularmente eficientes, debido al pequeño tamaño de sus poros, que las hace actuar como “altavoces” ideales. En modo de supresión directa, la tela logra reducir los sonidos hasta 65 decibelios, aproximadamente el volumen de una conversación normal. En el modo mediado por vibraciones, puede disminuir la transmisión del sonido en hasta un 75%.
En el futuro, el equipo desea explorar cómo adaptar su tela para bloquear sonidos de diversas frecuencias, lo cual probablemente requerirá un procesamiento de señales más complejo y componentes electrónicos adicionales. “Existen muchas variables que podemos ajustar para optimizar la eficacia de este tejido. Esto es solo el comienzo”, afirmó Yang.
Los interesados en esta prometedora tela acústica pueden consultar el estudio publicado recientemente en Advanced Materials , titulado «Tejidos de una sola capa para emisión acústica y supresión activa del sonido». Este proyecto cuenta con el apoyo de la Fundación Nacional de Ciencias (NSF) de Estados Unidos, el Laboratorio de Investigación del Ejército (ARO) y la Agencia de Reducción de Amenazas del Departamento de Defensa (DTRA).