【大公报讯】记者黄知行报道：香港大学工程学院借鉴量子物理，在隔音技术上取得重大突破，为下一代通风消音器提供了切实可行的蓝图，能在不阻碍空气流通的前提下，高效阻绝噪音。

共振器展现优异隔音性能

在基础物理学中，广为人知的「质量定律」（Mass Law）指出：墙体越厚重，房间越安静。然而，这一直观的规律却对设计师造成困扰──要么采用笨重的屏障阻隔噪音，要么留出通风口以保持空气流通。更棘手的是，即便工程师尝试巧用薄型声学超材料（Acoustic Metamaterials），将其调谐至特定噪音频率以打破限制，但音调（频段）稍有偏差，这些材料的隔音效果便会大打折扣。港大工程学院机械工程系方绚莱教授领衔的科学研究团队找到了一条突破性的新路径。

研究团队跳出经典力学的框架，向微观的量子世界寻求灵感。他们借鉴了原本用于揭示原子核电极化率与磁极化率与其光吸收之间关系的著名定理──「巴尔丁求和规则」（Baldin-sum-rule），并将其重构应用于宏观声波。论文第一作者屈思超解释：「我们无法在所有频率上都做到完美阻挡消音，但可以对这个有限的『散射预算』进行最优重分配，从而显著拓展范围。」

利用这一全新推导出的「声学巴尔丁求和规则」，研究人员预测出了实现异常的宽频传输损失（Transmission loss）的最佳设计条件。他们设计了一种「法诺共振器」（Fano resonator）──这是将单一离散共振与连续背景结合的最简物理系统。在风道实验中，与传统的吸音泡棉衬垫和亥姆霍兹共振器（Helmholtz resonators）相比，这种极简结构展现出了极为优异的宽频隔音性能。

该项研究的深远意义远非局限于实验室范畴，其应用层面十分广泛。方绚莱解释，研究的后续发展方向可以改善大众的生活质素，例如在室内可享宁静环境的同时，外界的交通噪音已被大幅降低；医院深切治疗部内不再充斥呼吸机持续不断的轰鸣声；飞机客舱内乘客交谈时亦毋须提高声量。新设计的法诺结构异常简洁，它代表着实现因果最优散射所需的最小物理元件组合。