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Von Mottenflügeln inspiriert: Dieser Schallabsorber ist zehnmal effizienter als herkömmliche Varianten

Ein Forschungsteam der Universität Bristol hat sich von den schalldämpfenden Eigenschaften von Mottenflügeln inspirieren lassen. Das Team arbeitet derzeit an einem Schallabsorber, der ähnlich wie ein Mottenflügel aufgebaut ist.

© Frankie Mish

Leonardo DaVinci hatte einst die Idee, den Flügelschlag von Vögeln in Flugmaschinen zu übertragen. Er zeichnete Skizzen von mechanischen Flügeln, die an Vögel angelegt waren. Bis zur Entwicklung der ersten Flugmaschinen, in denen Menschen sicher fliegen konnten, dauerte es zwar noch einige Jahrhunderte. Die Natur als Inspirationsquelle für technologischen Fortschritt zu nehmen, war aber schon immer ein logischer Schachzug.

Professor Marc Holdereid von der Universität Bristol in Großbritannien hat sich keine Vögel, sondern Motten genauer angesehen. Motten gelten als besondere Delikatesse für Fledermäuse, die bekanntlich mit ihren Ohren sehen. Fledermäuse verwenden Echolokation, indem sie hohe Töne aussenden, die von Objekten in ihrer Umgebung reflektiert werden. Anhand der zurückkehrenden Schallwellen können sie die Position und Entfernung der Objekte bestimmen und sich so in der Dunkelheit orientieren.

Mottenflügel sind zehnmal effizienter wie menschliche Schalldämpfer

Damit Motten nicht zur Hauptspeise der Fledermäuse werden, haben sie sich evolutionär so entwickelt, dass sie praktisch keine Schallwellen reflektieren. Die Bauart ihrer Flügeln – die aus bunten Schuppen bestehen, in ihrer eigenen Frequenz schwingen und Schall absorbieren – beschreibt Holdereid als ihre “Geheimwaffe”.

“Das ist an sich schon bemerkenswert”, sagte er, “aber es handelt sich auch um ein akustisches Metamaterial, was bedeutet, dass die Leistung des gesamten Flügels besser ist als die der einzelnen Schuppen. Dadurch sind sie bei der Absorption von Schall etwa 10-mal so effizient wie alle unsere Schallabsorber.”

3D-Darstellung des Nachtfalters Lasiocampa quercus, die Struktur, Vielfalt und Anordnung der Grundschuppen (orange) und Deckschuppen (blau und gelb) zeigt © Simon Reichel, Thomas Neil, Zhiyuan Shen und Marc Holderied

Die Bauform der Mottenflügel wurde analysiert und für das menschliche Frequenzspektrum angepasst. “An der Universität Bristol haben wir nun herausgefunden, wie sie das machen, wir haben es auf den menschlichen Hörbereich übertragen und entwickeln derzeit Schalltapeten, die unser Zuhause und unsere Büros gesünder und leiser machen.”

Holdereid und sein Forscherteam arbeiteten mit der nationalen Synchrotron-Wissenschaftseinrichtung des Vereinigten Königreichs, der Diamond Light Source, zusammen, deren Bildgebung der Flügel eine “entscheidende Rolle” bei den Ergebnissen spielte. Laut Diamond Light Source sind die von Motten inspirierten Schallabsorber 90 % dünner und leichter und können daher bestehende Varianten ablösen.

In einem TikTok-Video erklärt der Professor den aktuellen Stand der Forschung. Weitere Informationen gibt es in einem Artikel zu dem Thema der Universität in Bristol.

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