Materiais artificiais usados em aplicações inovadoras para reduzir impacto do ruído

• 06 fevereiro 2023, segunda-feira
• Acústica

Uma investigação em curso na Universidade de Coimbra recorre a materiais artificiais, modificados para que apresentem propriedades específicas, em aplicações inovadoras criadas para reduzir impactos do ruído ou vibrações.

Em comunicado de imprensa, a Universidade de Coimbra explicou que a utilização dos chamados metamateriais está na base do desenvolvimento de aplicações acústicas utilizadas para “mitigar os problemas de ruído e de vibrações na indústria, edifícios ou meios de transporte”.

O projeto, intitulado Metavision, é liderado pela Universidade Católica de Leuven (Bélgica) e envolve, para além da equipa do Departamento de Engenharia Civil da Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade de Coimbra (DEC/FCTUC), o Centro Nacional de Pesquisa Científica, em Paris.

Citado na nota, o coordenador do Metavision na FCTUC, Luís Godinho, esclareceu que os metamateriais “são materiais cujas propriedades vão para além do que se pode encontrar na natureza”.

“Na verdade, são materiais artificiais, modificados ou criados de forma a apresentar certas propriedades específicas, desejadas para uma determinada aplicação. No caso da acústica e vibrações, procuramos tirar partido de conceitos como o de ressoador acústico ou mecânico, ou de elemento absorsor de energia, para criar estruturas cujo comportamento como um todo apresentam desempenhos de proteção muito além dos esperados ou observados num material isolado”, vincou o investigador.

A investigação, financiada pela Comissão Europeia, “procura conciliar duas tendências conflituantes”.

“Por um lado, sabemos que a população se tem tornado cada vez mais consciente do impacto negativo da exposição excessiva ao ruído e às vibrações na saúde. Sabemos, também, que as soluções atuais de mitigação deste problema ainda exigem elementos muito pesados ou com grande volume de material para serem viáveis e eficientes em aplicações práticas, principalmente para frequências mais baixas”, frisou Luís Godinho.

Existindo, deste modo, “todo o interesse” em minimizar o volume do material usado em soluções práticas de engenharia de controlo de ruído e vibrações, o especialista adiantou que os metamateriais, surgidos recentemente, cumprem esse desígnio e têm demonstrado “enorme potencial”.

“Há uma forte necessidade de soluções de materiais compactos e de baixa massa com excelentes características face ao ruído e vibrações”, reafirmou o investigador do DEC/FCTUC.

Para além das universidades e centros de investigação, o projeto envolve indústrias de pequena e grande dimensão dos setores da produção industrial, construção, transportes e equipamentos, “com experiência relevante para criar o ambiente colaborativo de investigação e inovação necessário para levar os metamateriais de conceitos puramente académicos para a sua manufatura em larga escala”, assinalou Luís Godinho.

Assim, a “preocupação central” do Metavision é a aplicabilidade industrial das novas soluções de controlo de ruído e vibrações, “abrindo caminho para uma Europa mais silenciosa e mais verde”.

O estudo europeu incide sobre 11 linhas de investigação específicas, com a equipa da FCTUC a coordenar duas delas e a participar numa terceira.

Segundo o comunicado, as duas investigações coordenadas pelos investigadores da FCTUC pretendem “desenvolver novos conceitos de soluções modulares de mitigação de ruído através de estruturas periódicas à base de betão leve, com especial interesse na criação de uma solução modular, inovadora e industrializável, e um conceito para melhoria do isolamento sonoro em edifícios”.

O Metavision tem ainda como objetivo a formação de novos doutorados na área específica dos metamateriais para aplicações acústicas e mitigação de vibrações.

“Pretende-se formar uma nova geração com competências específicas neste tipo de soluções inovadoras, permitindo que, durante o decorrer destes doutoramentos, sejam desenvolvidos novos métodos de design e análise para ampliar o desempenho e a aplicabilidade dos metamateriais”, afirmou Luís Godinho.