現如今，隨著人們生活水平的日益提高，人們對于自己的生活質量有了更多的要求。然而，城市的噪聲污染問題卻一直難以得到合理且有效的解決。噪聲污染無處不在：車輛穿行不息的路邊居民房、晝夜不停工作的工廠、喧鬧廣場邊的住房區……

圖一：城市交通噪聲

噪聲污染是一個不可忽視的問題。據科學研究表明：長期暴露在噪聲環境中，不僅可能使人產生壓抑、恐懼、憤怒和焦慮的情緒，也可能損害我們的神經系統、內分泌系統和心血管系統，加大高血壓以及心臟病患者的危險系數。你習以為常的噪音，早已成為危害我們身心健康的潛在“殺手”。

針對這樣的問題，來自武漢理工大學的一支致力于節能減排的創新團隊成功設計出了一種窗簾，該窗簾不僅可以降噪，甚至可以將噪聲轉化為電能為我們的手機充電。一方面使得家居生活更加安靜的同時，也節省了一部分的家庭用電，未來可能成為廣大鬧市區、街道邊家庭的福音。

該降噪發電窗簾結構簡單且適用范圍廣，主要由四大部分組成：1、聲子晶體部分;2、吸聲纖維層部分;3、壓電部分;4、電池電路部分。主要設計思路如下圖：

儲存的電能最終通過USB輸出端口為手機等外接負載所用。

該團隊設計的纖維顆粒復合結構，進一步優化了吸聲效果。在實現聲能到電能的轉化的同時，也利用了生物質的原材料，具有顯著的節能減排效果，符合綠色發展的要求。

窗簾小單元的結構

在仿真方面，該團隊已利用COMSOL Multiphysics(一種物理領域常用仿真軟件)仿真聲子晶體結構對于聲壓的增強效果，在2Pa的聲壓作用下，聲子晶體結構的帶隙在1KHz-2KHz與4KHz-5KHz，并對其他高頻段噪聲也有較好的吸收效果，且該窗簾將應用3D打印技術和靜電紡絲技術實現生產。

靜電紡絲技術

3D打印過程

在現有成果方面，已有的鋅-空氣電池研究成果，為產品的電能可逆存儲利用提供堅實的理論基礎。該項目已申請1項國家發明專利，1項實用新型專利，發表1篇論文。并且一些高新科技公司已表現出合作的意向。

產品創意方面，該窗簾創新地采用一種聲子晶體、纖維顆粒復合結構。聲子晶體結構能對中高頻段的噪聲進行吸收，纖維吸音材料層能對低頻噪聲進行吸收，可以由此得到寬頻段的吸聲結構。且纖維顆粒復合層采用廢棄生物質資源的回收利用，減少了碳排放量。通過靜電紡絲技術、3D打印等材料制造工藝，實現了聲子晶體結構和壓電材料的柔性化制備。在聲電轉化技術上，通過聲壓在聲子晶體點缺陷處得到加強，利用PVDF將振動機械能轉化為電能，實現對聲能的高效轉化。最后，聲音的振動能量通過柔性壓電材料的壓電效應轉化成電能，由電極片等方式引出至鋅-空氣電池實現可逆存儲。電能可以由端口輸出供給小型用電器、醫院及居民區等場所的備用電源進行充電加以利用。