Behöver du minska höga ljud? Vetenskapen kan ha ett svar.

I en ny studie, teoretiska fysiker rapporterar att material gjorda av avsmalnande kedjor av sfäriska pärlor kan hjälpa till att dämpa ljud som ligger i den övre delen av mänsklig hörsel eller strax utanför.

Effekterna av sådana ljud på hälsan är osäkra. Men viss forskning tyder på att effekterna kan inkludera illamående, huvudvärk, yrsel, nedsatt hörsel eller andra symtom.

"Det finns en hel del ultraljudssaker runt omkring oss, och mycket av det har effekter som är okända. I varmare områden, du har skadedjursbekämpningssystem som är starkt beroende av ultraljudsutsläpp för att driva ut skadedjuren. Du har ultraljud från maskiner, från borrning. Vissa lampor kan avge dessa högfrekventa ljud, " säger Surajit Sen, Ph.D., professor i fysik vid universitetet vid Buffalo College of Arts and Sciences. "Vad gör det med vår hörsel? Och i gengäld, vad gör det med vår hjärna?

"På grund av dessa okända, vi trodde att det skulle vara av potentiellt värde att designa ett system som dödar högfrekvent ljud."

Den nya forskningen visas i februari 2020 volymen av Granulär materia och publicerades online i tidskriften i november 2019.

Sen skrev studien tillsammans med Luís Paulo Silveira Machado, Ph.D., professor i fysik vid Federal University of Pará i Brasilien. Machado gjorde en del av arbetet som gästforskare vid UB med ekonomiskt stöd från sitt hemuniversitet, och Sens forskning stöddes delvis av ett Fulbright-Nehru Academic and Professional Excellence Fellowship.

Studien använde beräkningsmodellering för att undersöka hur väl olika material skulle dämpa inkommande ljud med frekvenser upp till 20 kilohertz - tillräckligt högt för att bara vissa människor kan höra dessa ljud.

Machado och Sen undersökte ett antal material, alla gjorda av sfäriska pärlor av varierande storlekar omgivna av plastväggar.

Den bästa uppsättningen de hittade bestod av avsmalnande kedjor av pärlor gjorda av en metall som kallas volframkarbid, omväxlande med avsmalnande kedjor av pärlor gjorda av en plast som heter Delrin. I datorsimuleringar, detta system hjälpte effektivt till att filtrera högfrekventa ljud med varierande ljudstyrka, reducerar dessa ljud kraftigt.

Forskarna har ännu inte testat materialet i laboratoriet. Men om det fungerar, brusfiltreringssystemet kan användas i hörlurar eller andra barriärer som dämpar högfrekvent ljud, säger forskarna.

"En fördel med den föreslagna enheten är dess enkla konfiguration:sfäriska pärlor korrekt instängda och placerade, " Machado säger. "Detta förslag tillåter en prototyp av enkel konstruktion, med låg kostnad och lite underhåll. Dessutom, dess konfiguration är skalbar, kan anpassas för små eller stora volymer. Vårt nästa steg är att omdirigera utsignalerna, som är under utredning."