An Indian researcher has fabricated paper honeycomb and stronger polymer honeycomb structure as sound-absorbing panels that dissipate acoustic energy to low-frequency ranges. The technology can be used in building acoustics and also as environmental noise control solution.
Many traditional materials have been found to be good at controlling higher frequencies. However, natural bee hives have been found to efficiently control high as well as low frequencies because of their geometry. It has been found from theoretical analysis and experimental investigations that this behaviour was owing to the conversion of acoustical energy into vibration energy. This vibration energy is dissipated in the form of heat due to wall damping property. Mimicking this property as an engineering solution could offer a cost-effective method for controlling noise pollution.
Dr. B. Venkatesham and Dr. Surya, faculty at Mechanical and Aerospace Engineering Department at IIT Hyderabad, fabricated low thickness and strong acoustic panels mimicking this property using biomimetic design methodology. The design methodology involves understanding the physics of bee hive sample acoustic energy dissipation and then mimicking its design. The team developed a mathematical model and calculated optimized parameters, and then fabricated the test samples using systematic, controlled parameters. Subsequently, fabrication of a large sample was done. They have used two different approaches and their respective prototype machines with two different kinds of materials. One prototype is for paper honeycomb based on indexed -Honeycomb Before Expansion (HOBE) process, and another prototype machine is for polymer honeycomb structure based on hot wire technique.
The panels were made by slicing stacked extruded polypropene straws. The slicing process is done with the help of hot wire, which also bonds the straws together. The developed technology provides a mechanism of acoustic energy dissipation with lower thickness and higher specific strength of acoustic panels. A test facility to measure the absorption coefficient of large samples has also been established as part of this work.
This technology, supported by the Advanced Manufacturing Technologies programme of the Department of Science & Technology (DST), Government of India, is in the 6th stage of Technology Readiness Level, and Dr B. Venkatesham has allied with Eaton PVT Ltd, Maharashtra Industrial Development Corporation Kharadi Knowledge Park, Pune. He plans to further scale up the technology demonstration, develop a batch production machine for polymer materials, fabricate with newer alternative self-damping materials, and compliance with other safety requirements like flame retarding capacities, weather ability and so on. Dr Venkatesham says that it may create an opportunity to capture 15% of the traditional sound-absorbing acoustic material market based on the low-frequency applications.
தேன்கூடு தொழில்நுட்பத்தில் ஒலி கட்டுப்பாட்டு காகித தேன் கூடு மற்றும் வலுவான பாலிமர் தேன் கூடு அமைப்பை இந்திய ஆராய்ச்சியாளர் ஒருவர் உருவாக்கியுள்ளார்.
இந்த தேன்கூடு அமைப்பு, ஒலி-உறிஞ்சும் பேனல்களாக செயல்பட்டு, ஒலி அதிர்வெண்ணை குறைந்த அதிர்வெண் வரம்புகளுக்கு சிதறடிக்கும். ஒலியியலை உருவாக்குவதிலும், சுற்றுச்சூழல் இரைச்சல் கட்டுப்பாடு தீர்வாகவும் இந்த தொழில்நுட்பத்தைப் பயன்படுத்தலாம்.
அதிக அதிர்வெண்களைக் கட்டுப்படுத்துவதில், பல பாரம்பரிய பொருட்கள் சிறந்தவை என்று கண்டறியப்பட்டுள்ளது. இருப்பினும், இயற்கையான தேன் கூடுகள், அவற்றின் வடிவியல் காரணமாக உயர் மற்றும் குறைந்த அதிர்வெண்களை திறம்பட கட்டுப்படுத்துவதாக கண்டறியப்பட்டுள்ளது.
இந்த நடத்தை, ஒலியியல் ஆற்றலை அதிர்வு ஆற்றலாக மாற்றுவதன் காரணமாக, கோட்பாடு பகுப்பாய்வு மற்றும் பரிசோதனைகளில் இருந்து கண்டுபிடிக்கப்பட்டது. இந்த அதிர்வு ஆற்றல், சுவர் தணித்தல் அம்சம் காரணமாக வெப்ப வடிவில் சிதறடிக்கப்படுகிறது.
இந்த அம்சத்தை பொறியியல் தீர்வாகப் பிரதிபலிப்பது, ஒலி மாசுபாட்டைக் கட்டுப்படுத்துவதற்கான, செலவு குறைந்த முறையை வழங்கலாம்.
ஐஐடி ஹைதராபாத்தில் உள்ள மெக்கானிக்கல் மற்றும் ஏரோஸ்பேஸ் இன்ஜினியரிங் துறை டாக்டர் பி. வெங்கடேசம் மற்றும் டாக்டர் சூர்யா, ஆகியோர் பயோமிமெடிக் டிசைன் முறையைப் பயன்படுத்தி இந்த அம்சத்தை பிரதிபலிக்கும் குறைந்த தடிமன் மற்றும் வலுவான ஒலி பேனல்களை உருவாக்கினர்.
இந்த வடிவமைப்பு முறையானது, தேன் கூடு மாதிரி ஒலி ஆற்றல் சிதறலின் இயற்பியலைப் புரிந்துக்கொண்டு அதன் வடிவமைப்பைப் பிரதிபலிக்கிறது.
–எஸ்.சதிஸ் சர்மா