Ezek lehetnek a jövő zajvédelmi megoldásai

Csak az Egyesült Államokban a gyártásban több mint 373 ezer munkahelyi sérülést és megbetegedést regisztráltak 2020-ban. Ilyen magas számok mellett az olyan problémák, mint az egészségtelen zajszint könnyen figyelmen kívülre kerülnek.

Ennek azonban nem szabadna így lennie, ugyanis sok dolgozó találkozik munkája során veszélyes zajszinttel. A munkavállalóknak nem ajánlott nyolc órán keresztül 85 decibelnél erősebb zajban dolgozni, ugyanakkor hosszas kitettség esetén 70 decibel is halláskárosodást okozhat, ami pedig ahhoz vezethet, hogy a dolgozó nem fogja meghallani például a felé közeledő járműveket. A hanghatások továbbá fülzúgást is előidézhetnek, ami amellett, hogy figyelemelvonó hatású, ugyancsak rontja a más veszélyek észlelésének esélyét.

Szerencsére a zajvédelem területén több új megoldás is kínálkozik. Ezeket szedte össze a Manufacturing Tomorrow.

Korlátozott rétegű csillapítás

A legjobb módja egy veszély kezelésének a forrás megszüntetése. Ez az iparban sokszor a vibráció megszüntetését jelenti, hogy a gépek halkabban működhessenek. Erre szolgál a korlátozott rétegű csillapítás.

A tradicionális csillapításkor közvetlenül a berendezés felszínére helyezik a vibrációt elnyelő anyagot, ezzel szemben a korlátozott rétegű csillapításnál azt kettő fémlap közé illesztik. Az eljárás 30 százalékkal nagyobb hatékonyságot nyújt azáltal, hogy megakadályozza a csillapító anyag deformációját.

Zajkioltó ablakok

Amennyiben a zaj forrását nem lehet kioltani, a megoldást a csillapítás jelenti. Erre – legalábbis a kívülről érkező zajok esetében – lehet egy megoldás a zajkioltó ablak. Szingapúri kutatók 50 százalékkal tudták csökkenteni a kívülről beérkező hangok erősségét egy zajszűrő rendszer ablakkeretre erősítésével. A technológia szenzorokkal érzékeli a hanghatásokat, amikre reagálva azokat kioltó hangokat generál.

IoT-alapú zajkioltás

Az aktív zajkioltás egy másik megközelítése a dolgok internetére (IoT) épül. A legtöbb zajkioltó rendszer egyik hiányossága, hogy mire a kioltást szolgáló hangokat kibocsátják, a hanghullámok egy része már áthatolt az üvegen. Ezért egyes kutatók egy IoT-alapú rendszert javasolnak, ahol a nem az ablakba helyezett érzékelők elég korán észlelik a hanghullámokat ahhoz, hogy a kioltás idejében beinduljon.

Ennek a megoldásnak a hátulütője, hogy leginkább telefonok esetében működik, a zaj blokkolása egy nyílt területen sokkal nehezebb feladat.

Intelligens aktív hangcsillapítás

Az aktív zajkioltás egy harmadik, az előzőeknél szélesebb körben alkalmazható módszerét az intelligens panelek beépítése jelenti. Azonos elven működik, mint más megoldások, csupán a zajkioltást itt panelek végzik, amik 92 százalékkal képesek csökkenteni az emberi hallás tartományába eső zajok erősségét. A panelek jobban megfelelnek a nyílt terek hangszigetelésére, ugyanakkor a technológiát annak frissessége jelenleg nehezen hozzáférhetővé teheti sok vállalkozás számára.

Akusztikus metaanyag

Az aktív zajkioltás nem az egyetlen ígéretes ipari zajcsillapítási megoldás. A Bostoni Egyetem kutatói 2019-ben felfedeztek egy passzív eljárást, aminek előnye a tradicionális hangszigeteléssel szemben, hogy átengedi a levegőt, a hangot viszont nem.

A megoldás egy 3D-nyomtatott gyűrű, benne egy spirál alakú anyaggal, ami hanghullámok hatására azokat kioltó hullámokat generál. A fejlesztés egy elérhető áru és hatékony eszközt kínál többek között az ipari szellőző rendszerek hangszigetelésére.

Nanotechnológiás hangszigetelő hab

A hangszigetelő hab a zajcsökkentés egyik legrégebbi eszköze, amit új fejlesztések még hatékonyabbá tettek. Ezek egyike nanotechnológiát használ a hanghullámok hővé konvertálására. A gyártás során egy hétköznapi habba nanopúdert töltenek, ami az akusztikus vibrációt elnyelő, majd hővé alakító mikroszkopikus csatornákat képez. Az olcsó megoldással a hab hangelnyelő képessége 60-100 százalékkal nő.

Még van hova fejlődni

Bár számos megoldás tűnik ígéretesnek az ipari zajcsillapításban, azok közül sokat csak korlátozottan alkalmaznak, vagy csak a tesztelésük zajlik még. További fejlesztésre van szükség ahhoz, hogy egy részük elterjedhessen.

Természetesen nincs olyan megoldás, ami minden feltétel esetén alkalmazható, és a legtöbb esetben valójában több, egymást kiegészítő alkalmazása szükséges.