在我們越來越嘈雜的世界裡，很難找到一些安靜的時間。現在，波士頓大學的一個機械工程師團隊開發了一種新設備，專門設計用於阻擋高達94％的入射聲波，同時仍讓空氣通過。

當前的技術在阻止聲音方面非常有效。音樂廳或錄音室的牆壁上佈滿了厚厚的包層等，可以消除外界的噪音，較新的表面可以在一小部分空間內以相同的方式工作。但無論哪種方式，這都不會產生太大的氣流。因此，波士頓團隊著手設計一種聲學超材料，可以有效地阻擋聲音，而不會阻擋空氣通過。

研究人員表示：“聲音是由空氣中微小的干擾造成的。所以，我們的目標是讓那些微小的振動’沉默’。如果我們希望結構的內部是露天的，那麼我們必須記住，這將是聲音傳播的途徑。”

他們的設計是一個3D打印的環形設備，它符合一些非常精確的數學標準。該形狀專門設計用於乾擾傳入的聲波，並使它們以它們來的方式反彈。外圈中的材料像螺旋一樣盤繞，減少了可以通過開放中心的聲音。

為了測試這種設備，研究人員在PVC管的末端放置了一個原型，並將揚聲器連接到另一端。揚聲器通過管道發出白噪聲，但從外面看，人耳聽不見。當超材料被移除時，音調突然在整個房間迴響。根據研究人員的說法，該設備能夠阻擋94％的聲音。

“我們第一次放置和移除消音器的那一刻……實際上是白天和黑夜，”該研究的共同作者Jacob Nikolajczyk表示。“我們幾個月來一直在計算機建模中看到這些結果- 但在計算機上看到模擬的聲壓級是一回事，而另一個則是自己聽到它的影響。”

之前已經進行了類似的設計，包括一個可以將噪音降低30分貝的窗口，但是這個新窗口聽起來更有效。其他人使用有源噪聲消除技術，這種技術常見於耳機，但這需要電力和處理器來處理數字。未來這款新設備可能更適合更多地方。

研究人員表示，在需要阻擋聲音但氣流不受阻礙的情況下，這種設備在現實世界中可以有很多應用。這些環可以放置在噴氣發動機的排氣口周圍，無人機上的風扇下，或建築物中的加熱和冷卻系統的通風口中。並且它也不一定必須是完全圓的。

“我們可以將外形設計成立方體或六邊形，任何真正的東西，”該研究的共同作者Reza Ghaffarivardavagh表示。“我們的結構非常輕巧、開放、美觀。每件都可以用作瓷磚或磚塊，以便擴大規模並建造一個可以消除聲音的透水牆。”

該研究發表在《物理評論快報》雜誌上。