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Agujeros negros acústicos para vivir con menos ruido

La contaminación acústica ambiental es una amenaza para la salud, especialmente en las ciudades. Reducir el impacto sonoro del tráfico, e incluso el derivado del ocio, es necesario para frenar los nocivos efectos en sus habitantes. En la tendencia de hacer de las urbes espacios más habitables, ya se ponen a prueba soluciones desde la arquitectura para minimizar e incluso eliminar este ruido urbano.

Con forma de cilindro hueco multidireccional, los agujeros negros acústicos permitirán controlar la vibración estructural y la radiación de sonido. Crédito: ISVR Universidad de Southampton.

 

ISABEL RUBIO ARROYO | Tungsteno

Un avión que despega, el claxon de un coche o el bullicio a las puertas de un bar. Son solo algunos de los ruidos que resuenan en prácticamente todas las metrópolis del mundo centenares de veces al día. El crecimiento de las ciudades y la superpoblación empujan a la búsqueda de soluciones para hacer las urbes más habitables y reducir las emisiones contaminantes: no solo las de sustancias químicas, sino también las sonoras. Crear ciudades menos ruidosas y construcciones saludables a nivel acústico es uno de los desafíos del siglo XXI.

En 2019 los habitantes de toda Europa perdieron al menos un millón de años de vida saludable por el ruido derivado del tráfico, según la Organización Mundial de la Salud. La contaminación acústica ambiental también está detrás del deterioro cognitivo, los trastornos de sueño, la pérdida de audición o incluso enfermedades cardiovasculares, señala este organismo. No obstante, es difícil establecer si se trata de una relación causal, porque la mayoría de las personas expuestas al ruido lo están también a muchos otros factores ambientales.

Las urbes sufren la contaminación acústica derivada del tráfico. Frenar el impacto negativo de este ruido requiere reducir la circulación de vehículos y el uso de un transporte verde. Crédito: Wikimedia Commons.

El tráfico, principal fuente de contaminación sonora

El impacto de esta contaminación acústica es mayor en las urbes. La ciudad china de Cantón, Delhi, Bombay, El Cairo, Estambul, Barcelona o Ciudad de México, están entre las más ruidosas del mundo, según el Índice Mundial de Audición. “El ruido del tráfico es un componente importante, pero la maquinaria, los aviones si estás cerca de un aeropuerto o el entretenimiento también contribuyen”, explica Matthew Wright, profesor de acústica en el Instituto de Investigación de Sonido y Vibración de la Universidad de Southampton, en Reino Unido.

De hecho, la contaminación sonora de las ciudades ha evolucionado en las últimas décadas a medida que se intentan crear urbes menos ruidosas. En los años 80, el ruido del motor del automóvil “era el componente más importante”. Pero se ha conseguido que cada vez sean más silenciosos, por lo que ahora “la mayor parte del ruido que escuchas si vives cerca de una autopista proviene de los neumáticos”, señala Wright. Aún así, en las ciudades, donde los automóviles se detienen y arrancan continuamente, el ruido del motor sigue siendo significativo.

Tecnología y metamateriales para absorber ruidos y vibraciones

Existen tecnologías diversas y nuevos tipos de materiales de construcción que podrían ayudar a acabar con los sonidos molestos en las urbes. El control activo de ruido, por ejemplo, consiste en crear un “antirruido” deliberadamente para cancelar el ruido no deseado. Hay también iniciativas para transformar la contaminación acústica, como la que llevó a cabo en 2016 Jordan Lacey, investigadora de la Universidad Real Instituto de Tecnología de Melbourne (RMIT) en Australia. Utilizó micrófonos para capturar el sonido ambiental y del tráfico cerca de un parque. La señal pasaba a través de un algoritmo y se mezclaba con otros sonidos procesados para crear una composición musical que se reproducía a través de unos altavoces. Otra alternativa para controlar ruidos y vibraciones son los agujeros negros acústicos, en los que “la energía del sonido queda atrapada en una estructura”. Por el momento, la mayoría de las aplicaciones se dan en el sector aeroespacial y otros medios de transporte. Pero Wright sugiere que en el futuro podrían aplicarse a otros ámbitos para frenar la contaminación acústica en las ciudades.

En el caso de los edificios, los materiales que se utilicen en su construcción serán determinantes para bloquear el ruido. “Algunos como la lana de roca y la fibra de vidrio son bien conocidos por su capacidad de absorber el sonido, pero los ingenieros acústicos ahora diseñan metamateriales para tener exactamente las propiedades requeridas para una situación particular”, cuenta el experto. Los metamateriales son materiales artificiales que presentan propiedades hasta ahora no existentes en la naturaleza. Por ejemplo, se han realizado pruebas con materiales viscoelásticos o cristales fonónicos que pueden bloquear la transmisión de sonido a ciertas frecuencias.

Frenar la contaminación acústica urbana requiere también cambiar la forma de construir edificios, por ejemplo usando metamateriales diseñados para absorber el ruido y las vibraciones. Crédito: FOM Institute AMOLF.

También existen tecnologías para intentar escuchar a priori cómo pueden llegar a sonar espacios que todavía no están construidos. El proceso se llama auralización y consiste en modelar y simular la experiencia acústica de estar en un espacio en concreto. Además, en las construcciones, apunta Wright, hay que tener en cuenta que “a menudo el sonido no solo viaja a través de paredes y pisos: las vibraciones pueden viajar a través de vigas y pilares y transmitir ruido, y el sonido puede viajar a través de ventanas abiertas”. Por ello, aconseja considerar una buena acústica junto con la calefacción, ventilación, protección contra incendios y todos los demás aspectos del diseño de edificios.

¿Será posible vivir al lado de un aeropuerto o encima de un bar y no escuchar día tras día sus ruidos? El desarrollo de aviones eléctricos podría tener efectos significativos en la reducción de la contaminación acústica. Hay expertos del Instituto de Investigación de Sonido y Vibración de la Universidad de Southampton trabajando en minimizar el ruido de los aviones y el concepto de aeronave silenciosa también ha sido explorado por la Universidad de Cambridge y el Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT).

En el caso de los bares, probablemente no funcionaría intentar que las personas fueran más silenciosas. “A los clientes les gustan los bares ruidosos aunque a los vecinos puede que no”, afirma Wright. Aquí el aislamiento acústico ya es posible. Por ejemplo, los hoteles de lujo tienen bares ruidosos y habitaciones tranquilas. Pero “se necesitarían leyes o incentivos económicos” para que los establecimientos apuesten por ello. Si algún día desaparecerá por completo el ruido en las ciudades todavía es una incógnita. “No sé si pasará, pero sé que no será pronto. Los ingenieros acústicos aún tienen muchos problemas que entender y resolver”, concluye Wright.

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