城市噪音令人不舒服，雖然隔音板、氣密窗是不錯的隔音工具，但也可能造成氣流不通。有沒有一種結構在隔絕噪音的同時，又能保持空氣與光線暢通？有，就是波士頓大學機械工程師現在開發出的新型聲學超材料設備，能維持空氣流通但擋掉 94% 聲音。
雖然大自然有美妙的鳥叫蟲鳴聲，可惜生活在市區的我們，更多時間只會被街上呼嘯而過的汽機車引擎喇叭聲刺激耳膜，你想尋處僻靜，就得往室內或人煙稀少的地方鑽；又或室內音樂廳、演講廳雖然隔音效果相當好，但缺點是空氣不流通，就算開空調也容易讓人昏昏欲睡。
我們能奢望有一種設備，既可隔絕噪音、又讓空氣處於開放流通狀態嗎？波士頓大學的機械工程師以實力證明：這項原型已成功誕生了。
▲ 內緣中空卻可以隔絕九成以上聲音的神奇超材料設備。
為了實現願景，研究人員將目光放在超材料（Metamaterial），這是一種自然界不存在的人造材料，擁有很特別的性質，比如讓光、電磁波改變它們的通常性質，而團隊針對聲音屏障研發的材料，屬於相對新興的聲學超材料（acoustic metamaterial）。
如果要讓空氣流通，那麼設備結構必須中空設計，研究人員以數學與電腦模擬算出精準角度的環形結構，可干擾傳入的聲波並加以反彈，聲音實際上並沒有離奇消失，只是遠離了你的耳朵。
接著以 3D 列印技術將這個看起來像甜甜圈的設備印出來，團隊開始測試，首先把音響與 PVC 管一端密合相接，PVC 管另一端放上中空的超材料設備，接著讓音響發出高音頻噪音看看會發生什麼事。如下方影片示範，研究成果令人印象深刻：高音頻噪音竟然降低了 94%，基本上人耳聽不太到任何噪音，直到影片 16 秒處研究人員將設備移開，你才知道音響原本發出的高音頻噪音有多麼可怕。
更厲害的一點，這種超材料設備形狀可以任意變化，不一定只能做圓形，也可以設計成立方體、六邊形或任何形狀，新技術相當有前景。研究人員表示，第一可以應用在暖通空調系統，既能讓熱空氣或冷空氣在整個建築物內暢通循環，又能大幅減少機器衍生的噪音；第二可做成人行道或車道旁的磚塊，不僅消除雜音，還能透光透水。
論文發表在《物理評論》（Physical Review）期刊。
Acoustic metamaterial silences sound without blocking airflow
New Noise-Blocking Material Could Make Jets and Drones Super Quiet
（圖片來源：波士頓大學）
