Sabe-se que existem materiais isolantes de som e condutores de temperatura?
O custo não é uma preocupação primordial, mas de preferência custa "quantias razoáveis" e muito menos que os níveis de gastos em defesa nacional.
Este é um experimento de reflexão que estou pensando sobre a ideia de um gabinete de computador que conduz calor enquanto isola ou amortece todo o som interno.
Existem vários buracos na idéia, quando totalmente formados em relação financeiramente razoável, permitindo o fluxo de ar, etc.
Reconheço que conduzir um tipo de energia enquanto isolar contra outro não é algo direto. O material mais próximo que vem à mente é a água, mas isso não é completamente preciso, pois conduz energia cinética (isto é, hidráulica). É melhor descrito como agindo como uma espécie de filtro passa-baixo.
Portanto, se nenhum material vier à mente, eu estaria interessado em ouvir algo que possa filtrar o som de maneira muito eficaz ao conduzir calor também.
Eu gostaria de colocar o qualificador de que o material é sólido, mas eu estaria realmente interessado em qualquer material com essas propriedades apenas porque acredito (talvez errado?) Que provavelmente há um número muito pequeno deles. Novamente, não pense em termos do conceito de objetivo que mencionei em relação a um gabinete de computador, este é apenas um passo em direção a esse experimento mental (o que provavelmente não é razoável, ou então os produtos estariam no mercado agora que o fornecem).
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Respostas:
Eu posso pensar em algumas maneiras possíveis de abordar isso.
Provavelmente, a primeira coisa a considerar é o design do próprio gabinete. Eles geralmente tendem a ser constituídos por painéis finos e planos rebitados em uma moldura. Nesse tipo de situação, você pode obter muitos benefícios com o uso de uma quantidade relativamente pequena de material que amortece o som. Essa abordagem é amplamente usada em painéis de carroçaria automotiva e tem a vantagem de que uma faixa bastante pequena pode reduzir a capacidade do painel de transmitir som significativamente e pode ser tão simples quanto o feltro impregnado de betume.
Também filmes ou revestimentos relativamente finos podem ter um efeito significativo na resposta acústica sem fornecer muito isolamento térmico.
Da mesma forma, provavelmente há muito potencial para aumentar o amortecimento de toda a estrutura do gabinete, por exemplo, usando juntas de borracha ou espaçadores nas juntas metal-metal.
Em termos mais gerais, muitas vezes é útil pensar não tanto em termos de isolamento sonoro como uma propriedade geral do material, mas observar como a estrutura como um todo responde às frequências de vibração a que está sujeita e 'sintonizada'. para responder da maneira que você deseja, ajustando sua massa, rigidez e amortecimento para que sua frequência ressonante fique o mais longe possível da frequência de excitação.
Portanto, no geral, aconselho a olhar para o comportamento dinâmico do caso como um todo, em vez de apenas um material específico.
Dito isto, existem alguns materiais que vale a pena considerar. Alumínio e cobre (especialmente em alta pureza) têm excelente condutividade térmica e são bastante "encharcados" em suas propriedades mecânicas, também o ferro fundido tem características particularmente boas de amortecimento de vibrações e condutividade térmica razoável (e eu adoraria ver um PC em ferro fundido caso).
Também pode valer a pena considerar os compósitos. A fibra de carbono tem potencial para uma boa condutividade térmica e pode valer a pena investigar resinas cheias de alumínio e elas podem dar um pouco mais de flexibilidade ao ajustar a estrutura do gabinete para obter a melhor resposta acústica.
Outra abordagem possível pode ser um sanduíche de gel ou pó entre duas folhas de alumínio ou cobre. Também houve experimentos para submergir completamente um sistema de computador em óleo, o que proporcionaria amortecimento acústico e resfriamento convectivo.
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As primeiras coisas que vêm à mente são as 'lãs' metálicas (por exemplo, palhas de aço / de aço inoxidável) ou espumas de carbono.
As lãs de metal proporcionam um isolamento térmico mínimo (os fios de metal conduzem, os intervalos de ar são isolados, de modo que se equilibram principalmente), mas uma grande quantidade de 'massa mole' amortece as vibrações.
Espumas de carbono / aerogéis / o que não: os aerogéis são materiais amortecedores de som muito eficazes, mas também são bastante isolantes. Espumas à base de carbono (por exemplo, fazer um gel / espuma orgânica e depois carburar em um forno com atmosfera reduzida) podem ser facilmente fabricadas com um tamanho de poro maior usando processos de liofilização para ajudar a diminuir o isolamento térmico, sem reduzir muito as propriedades acústicas .
Uma reflexão tardia: você também pode usar um composto do tipo vinil / fibra de carbono (talvez cheio de alumina para melhorar a condutividade térmica) para criar um painel um pouco flexível (embora um pouco caro) para construir a caixa do seu computador. A flexibilidade do painel deve funcionar bem para amortecer muitas das vibrações e absorver a energia (especialmente por não "zumbir" tanto onde os painéis se encontram, ou onde ventiladores / HDDs ruidosos são montados nos painéis).
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Como quase todo o som (além dos próprios alto-falantes) se origina nos ventiladores, será muito difícil bloquear o som enquanto permite o fluxo de ar de exaustão. Você precisará de um sistema de refrigeração diferente e caro.
Provavelmente, o próximo mais barulhento é o disco rígido, que, se bem absorvido pelo calor, poderia ser coberto localmente com material absorvente de som (ou alternar para todo o SSD com alguma despesa).
Em resumo: é muito melhor eliminar as fontes de som do que tentar, após o fato, melhorar o problema.
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Se a unidade de disco rígido fosse substituída por uma unidade de estado sólido e o dissipador de calor do chip da CPU aumentasse e fosse externalizado, seria possível ter um computador silencioso que resfriasse diretamente para a atmosfera ou poderia ser resfriado por outros meios.
Atualmente, um dissipador de calor está conectado a um chip da CPU e tudo isso está contido no gabinete do computador, seja um laptop ou um desktop. Para esfriar, os ventiladores do dissipador de calor são colocados no gabinete do computador para fornecer fluxo de ar sobre o dissipador de calor.
Se um dos painéis maiores do gabinete do computador funcionasse como um dissipador de calor, ele poderia ser conectado ao chip da CPU por meio de condutores térmicos e o calor produzido pelo chip da CPU retirado e irradiado para a atmosfera ou resfriado por outros meios, como um jaqueta de água. Isso eliminaria a necessidade de ventiladores ruidosos.
Além disso, a substituição da unidade de disco rígido que produz ruídos por unidades de estado sólido silenciosas eliminaria a outra principal fonte de ruído produzida pelos computadores.
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Embora não seja um material singular e uma aproximação muito grosseira do conceito, uma abordagem como essa não permitiria a passagem de mais calor do que o som?
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