RICERCA, SVILUPPO TECNOLOGICO E INNOVAZIONE_Regione del Veneto - POR FESR 2014-2020

Metamateriali Impiegati In Acustica: Analisi Teorica, Numerica E Sperimentale Con Applicazione Pratica Al Caso Di Un Piccolo
Elettrodomestico

POR FESR VENETO 2014-2020
Asse 1 “RICERCA, SVILUPPO TECNOLOGICO E INNOVAZIONE”
Azione 1.1.1 “Sostegno a progetti di ricerca alle imprese che prevedono

l'impiego di ricercatori (dottori di ricerca e laureati magistrali con profili tecnico-scientifici)

presso le imprese stesse.

DGR n.805 dell'11 giugno 2019
Spesa sostenuta con il contributo della Regione del Veneto 

Sostegno finanziario ricevuto: € 154.440,00

Descrizione progetto

La bassa rumorosità è da sempre una qualità apprezzata per ogni tipo di elettrodomestico, sebbene il miglioramento tecnologico nel settore si concentra su aspetti legati al risparmio energetico e al basso impatto ambientale dei materiali. Uno dei limiti per lo studio di soluzioni acustiche applicate ai piccoli elettrodomestici, è la compattezza degli stessi: le aziende produttrici tendono a realizzare oggetti con il minimo ingombro possibile, rendendo difficile l'inserimento di materiali aggiuntivi finalizzati al contenimento del rumore. L'obiettivo del progetto è stato quello di sviluppare un materiale fonoassorbente efficace ma dalle dimensioni ridotte. L'innovazione acustica oggetto di ricerca industriale consiste nello studio di sistemi di assorbimento inediti: i "Metamateriali". Essi costituiscono un'evoluzione dei "risonatori di Helmoltz",differenziandosene per due motivi:

1) Selettività: i "Metamateriali" opportunamente progettati, sono capaci di sviluppare un fonoassorbimento, esattamente nelle frequenze con emissioni del suono più elevate.

2) I "Metamateriali" riescono ad essere efficaci ma compatti, ideali dunque da inserire all'interno degli involucri.

 

RISULTATI DEL PROGETTO

Le potenzialità fonoassorbenti delle strutture in metamateriali esposte nel corso progetto di R&D, combinate con la validata affidabilità previsionale dei metodi numerici che ne modellano il comportamento acustico, proiettano questa nuova tipologia di materiali fonoassorbenti ad essere i candidati ideali a sostituire i tradizionali sistemi per l’assorbimento del suono realizzati con materiali porosi.
Nel campo dell’assorbimento del suono a banda larga, in particolare nella zona delle frequenze medio-alte, le ridotte dimensioni dei metamateriali , combinate con gli elevati valori medi del coefficiente di assorbimento, risultano essere idonee al requisito di ridotto ingombro volumetrico, che rappresenta spesso un vincolo di progetto, nel caso di problemi di fonoassorbimento di macchinari (ad esempio, elettrodomestici), per i quali i volumi a disposizione per l’alloggiamento di strutture fonoassorbenti è notevolmente ridotto e vincolato dalla presenza di componenti dalla più alta priorità progettuale. Inoltre, sulla base dell’attività teorico-speculativa, corroborata dall’osservazione empirica, condotta durante il percorso di R&D riguardo ai metamateriali e, in generale, ai sistemi fonoassorbenti per risonanza di cavità, risulta lecita la prospettiva di futuri approfondimenti circa l’utilizzo combinato di metamateriali e materiali microperforati, o mediante accoppiamento del layer microperforato con una retrostante struttura di metamateriali o mediante l’impiego dei microfori nelle vesti di micro-slit, al fine di poter garantire alla realtà manifatturiera l’ottemperamento sia di requisti acustici (elevate prestazioni fonoassorbenti sia alle basse che alle medio-alte frequenze) che estetici, in particolar modo richiesti dalle applicazioni per l’assorbimento del suono in ambienti chiusi, in ambito civile ed edile.