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■科大研究團隊的「共振聲學超材料」獲國際聲學協會頒發首屆「Brillouin獎章」。圖為楊志宇(左)和沈平。 香港文匯報記者龐嘉儀 攝
——6厘米厚代0.8米磚牆 獲國際聲協「Brillouin獎章」
香港文匯報訊（記者 龐嘉儀）低頻噪音被視為現代常見污染問題之一，由於其波長頗長，一般隔音裝置難以有效反射或吸收，而且傳統隔音物料既重且厚，經濟效益低；香港科技大學的3名物理學教授，成功研發出新型「共振聲學超材料」（Resonant Acoustic Metamaterials），有望以少於6厘米厚的隔音薄板，取代要由8層磚組成、有如長城磚牆般厚的隔音設備，亦能同樣將聲音大減超過40分貝，因而獲得國際聲學協會頒發首屆「Brillouin獎章」以作表彰。有關新技術預料能廣泛應用於不同範疇，如汽車、機場跑道、大型基建設施、飛行及太空儀器等，為解決低頻噪音問題帶來突破。
科大物理學系教授沈平、陳子亭及楊志宇，多年來參與共振聲學和彈性超材料的研究，並作出突破性貢獻。楊志宇介紹指，第一代共振聲學超材料於2000年研發，主要以樹脂、鉛球或鐵球製成，其後於2004年研發進展至第二代，雖然已改以塑料代替樹脂，但仍然較重，缺乏經濟效益；而且有關隔音材料主要針對高頻噪音，對阻隔低頻噪音成效有限。
破聲音傳輸定律 吸低頻噪音
其團隊研發的第三代超薄聲學超材料，則打破受物質密度限制的聲音傳輸定律，以橡膠薄膜及眾多小鐵片製成隔音薄板，阻擋或吸收低頻噪音；當低頻聲波傳到薄膜，小鐵片便會隨聲音共振拍動，將介乎100Hz至1000Hz（赫茲，為頻率單位，代表每秒震動次數）的聲音波段有效阻擋或吸收。楊志宇舉例指，在旺角、銅鑼灣等鬧市，居民都受約70分貝聲音影響，而一般宜居環境如睡房聲音約為30分貝；要達致降低40分貝的效果，傳統可能要用上8層、每層厚10厘米，即共0.8米的磚牆，但超薄聲學超材料的厚度只介乎1厘米至6厘米，重量更只如約5毫米厚玻璃輕，便能達致相同隔音效果。沈平形容，「新材料猶如能取代長城般厚的磚牆」。
結構決定效果 未來加強防震
楊志宇又指，新材料具有低透射的隔音和低反射的吸音功能，並可專為特定窄頻噪音及振動源設計，而且製作材料具靈活性，例如可利用塑料、合金、碳纖維等，而且「結構決定效果」，毋須任何特殊材料如橡膠、高分子材料等。團隊期望未來能加強新材料的防震功能，「例如貼在外牆上，以期能為建築物減震，或鋪置於公路上，以減輕汽車行駛的震動，甚至可安置於太空船的機械臂，以提高太空操作的穩定性」。
5公司擬合作 助技術轉應用
新技術經過約10年時間醞釀，有潛力廣泛應用於不同範疇，目前已有約5間本地及國際公司有意與團隊進行合作，以將技術轉移至現實應用層面。他們3人早前更因而獲國際聲學協會頒發首屆「Brillouin獎章」，其中沈平及陳子亭上月初遠赴埃及出席「第二屆國際聲學晶體／超材料、聲學傳播和光學機件研討會」，就相關研究發表得獎演說。
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