Lớp phủ sợi nano có nguồn gốc từ thực vật trên các nhạc cụ bằng gỗ giúp tăng cường âm thanh: Nghiên cứu của Nhật Bản

Đàn kalimba có lớp phủ không chứa CNF, bên trái và lớp phủ CNF, được chụp tại Trung tâm Đổi mới Công nghiệp Giấy của Đại học Ehime ở Shikokuchuo, Tỉnh Ehime, vào ngày 7 tháng 6 năm 2023. Đàn kalimba bên phải tạo ra âm thanh ổn định, lâu dài hơn âm thanh. (Mainichi/Nobuto Matsukura)

SHIKOKUCHUO, Ehime — Các nhà nghiên cứu tại trường đại học ở Nhật Bản đã tìm ra cách cải thiện âm vang của các nhạc cụ bằng gỗ bằng cách phủ lên chúng một lớp sợi cellulose cực mịn, một khám phá mà họ hy vọng sẽ làm tăng giá trị âm thanh của các vật phẩm.

Hirokazu Ito, phó giáo sư tại Trung tâm Đổi mới Công nghiệp Giấy của Đại học Ehime và các nhà nghiên cứu đồng nghiệp đã phát hiện ra rằng việc bổ sung các sợi nano cellulose có nguồn gốc từ thực vật (CNF) vào lớp phủ trên bề mặt gỗ của nhạc cụ và các vật dụng khác đã tăng cường độ vang của chúng. Họ phát hiện ra rằng các sợi nano cellulose hạn chế sự rung động của các phân tử trong lớp phủ mỏng, do đó làm giảm khả năng hấp thụ âm thanh. Nhóm hiện đang tiến hành nghiên cứu chung với một công ty về kỹ thuật này

Nghiên cứu đang tiến triển về ứng dụng CNF trong các lĩnh vực từ thực phẩm đến dệt may, công nghiệp giấy và vật liệu composite. Ito cho biết người ta đã biết rằng khi CNF được trộn vào lớp phủ, việc thi công chúng trở nên dễ dàng hơn và lớp phủ không bị nhỏ giọt nhiều. Màng phủ cũng trở nên chắc hơn. Và bây giờ âm thanh được cải thiện có thể được thêm vào danh sách các lợi ích.


Phó giáo sư Hirokazu Ito thuộc Trung tâm Đổi mới Công nghiệp Giấy của Đại học Ehime giải thích âm thanh của đàn kalimba với lớp phủ có chứa CNF, tại trường đại học ở Shikokuchuo, tỉnh Ehime, vào ngày 7 tháng 6 năm 2023. (Mainichi/Nobuto Matsukura)

Nghiên cứu mới nhất, được thực hiện với các sinh viên trong Khoa Hợp tác Đổi mới Khu vực của Đại học Ehime, bắt đầu vào năm học 2020. Các nhà nghiên cứu đã thêm các sợi CNF không rối với độ dày vài chục nanomet lớn hơn bình thường một chút (1 nanomet bằng một phần tỷ mét) vào lớp phủ nhựa urethane với tỷ lệ xấp xỉ 1% và áp dụng nó cho các nhạc cụ gõ bằng gỗ như như đàn kalimba và vỗ tay bằng gỗ.

So sánh giữa gỗ hấp thụ âm thanh được phủ lớp phủ thông thường và gỗ có chứa CNF cho thấy rằng việc thêm các sợi nano làm giảm khả năng hấp thụ âm thanh trong dải tần số chính ít nhất 10% trong các trường hợp thành công nhất và tạo ra âm vang tốt. Với đàn kalimba, lớp phủ có chứa CNF tạo ra âm thanh ổn định hơn, lâu hơn. Tương tự như vậy, âm vang của một cái vỗ bằng gỗ với lớp phủ CNF cũng được cải thiện.

“Quá trình phủ tạo ra một lớp màng trên bề mặt thiết bị dày khoảng 50 micromet (1 micromet bằng một phần triệu mét), nhưng tính đàn hồi của CNF ngăn chặn sự rung động của các phân tử nhựa urethane trong lớp phủ,” Ito cho biết trong phân tích của mình về hiện tượng này.

Các sản phẩm bằng gỗ cần có lớp phủ để ngăn gỗ bị hư hỏng, Ito và các nhà nghiên cứu khác hy vọng có thể nâng cao các thuộc tính của các nhạc cụ cụ thể bằng cách điều chỉnh độ dày, chiều dài và mức độ sờn của sợi CNF để phù hợp với các tính năng của từng nhạc cụ.

(Bản gốc tiếng Nhật của Nobuto Matsukura, Cục Địa phương Imabari)


Từ khóa: Lớp phủ sợi nano có nguồn gốc từ thực vật trên các nhạc cụ bằng gỗ giúp tăng cường âm thanh: Nghiên cứu của Nhật Bản

0 Shares:
Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *

You May Also Like