城市噪音令人不舒服，虽然隔音板、气密窗是不错的隔音工具，但也可能造成气流不通。有没有一种结构在隔绝噪音的同时，又能保持空气与光线畅通？有，就是波士顿大学机械工程师现在开发出的新型声学超材料设备，能维持空气流通但挡掉 94% 声音。
虽然大自然有美妙的鸟叫虫鸣声，可惜生活在市区的我们，更多时间只会被街上呼啸而过的汽机车引擎喇叭声刺激耳膜，你想寻处僻静，就得往室内或人烟稀少的地方钻；又或室内音乐厅、演讲厅虽然隔音效果相当好，但缺点是空气不流通，就算开空调也容易让人昏昏欲睡。
我们能奢望有一种设备，既可隔绝噪音、又让空气处于开放流通状态吗？波士顿大学的机械工程师以实力证明：这项原型已成功诞生了。
▲ 内缘中空却可以隔绝九成以上声音的神奇超材料设备。
为了实现愿景，研究人员将目光放在超材料（Metamaterial），这是一种自然界不存在的人造材料，拥有很特别的性质，比如让光、电磁波改变它们的通常性质，而团队针对声音屏障研发的材料，属于相对新兴的声学超材料（acoustic metamaterial）。
如果要让空气流通，那么设备结构必须中空设计，研究人员以数学与电脑模拟算出精准角度的环形结构，可干扰传入的声波并加以反弹，声音实际上并没有离奇消失，只是远离了你的耳朵。
接着以 3D 打印技术将这个看起来像甜甜圈的设备印出来，团队开始测试，首先把音响与 PVC 管一端密合相接，PVC 管另一端放上中空的超材料设备，接着让音响发出高音频噪音看看会发生什么事。如下方影片示范，研究成果令人印象深刻：高音频噪音竟然降低了 94%，基本上人耳听不太到任何噪音，直到影片 16 秒处研究人员将设备移开，你才知道音响原本发出的高音频噪音有多么可怕。
更厉害的一点，这种超材料设备形状可以任意变化，不一定只能做圆形，也可以设计成立方体、六边形或任何形状，新技术相当有前景。研究人员表示，第一可以应用在暖通空调系统，既能让热空气或冷空气在整个建筑物内畅通循环，又能大幅减少机器衍生的噪音；第二可做成人行道或车道旁的砖块，不仅消除杂音，还能透光透水。
论文发表在《物理评论》（Physical Review）期刊。
- Acoustic metamaterial silences sound without blocking airflow
- New Noise-Blocking Material Could Make Jets and Drones Super Quiet
- SOUND-CANCELING RINGS BLOCK NOISE BUT NOT AIR
（图片来源：波士顿大学）
