BR112020022499A2 - vidraça com desempenhos acústicos melhorados - Google Patents
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Abstract
vidraça com desempenhos acústicos melhorados. a invenção se refere a uma vidraça (1) com desempenhos acústicos melhorados, a vidraça (1) compreendendo pelo menos um substrato transparente (2) compreendendo em pelo menos uma de suas faces uma matriz, de preferência periódica, de transdutores piezoelétricos transparentes (3) e uma pluralidade de circuitos elétricos ressonantes (8), cada transdutor piezoelétrico transparente (3) sendo conectado a um único circuito elétrico ressonante (8) de modo que o substrato forme um metamaterial transparente. a invenção permite melhorar o isolamento acústico de uma vidraça sobre uma faixa de frequências do domínio audível.
Description
[0001] A invenção se refere a uma vidraça com desempenhos acústicos melhorados.
[0002] Em veículos automóveis, é conhecido o uso de vidraças laminadas com uma intercamada de PVB chamada acústica, em vez de uma intercamada de PVB padrão, para melhorar os desempenhos acústicos da vidraça. A intercamada de PVB acústica é, por exemplo, uma intercamada de três camadas que compreende duas camadas externas de PVB com propriedades acústicas comuns (PVB padrão) entre as quais está disposta uma camada central menos rígida do que as camadas externas, que à base de PVB e que contém mais plastificante do que o PVB padrão. Porém, este tipo de intercamada não permite amortecer as ondas acústicas de forma equivalente em todas as frequências audíveis.
[0003] Em edifícios, o isolamento acústico das vidraças também é muito importante para reduzir ao máximo os ruídos externos.
[0004] Em particular, o ouvido humano é particularmente sensível em uma faixa de frequências entre 1000 Hz e 4000 Hz. No entanto, nesta faixa de frequências, o amortecimento acústico nem sempre é ideal em vidraças de automóveis ou edifícios.
[0005] Existe, portanto, a necessidade de uma vidraça com desempenhos acústicos melhorados em frequências audíveis, em particular entre 1000 Hz e 4000 Hz, sem perda de campo de visão em comparação com as vidraças existentes.
[0006] Para isso, a invenção fornece uma vidraça com desempenhos acústicos melhorados, a vidraça compreendendo pelo menos um substrato transparente compreendendo em pelo menos uma de suas faces uma matriz, de preferência periódica, de transdutores piezoelétricos transparentes e uma pluralidade de circuitos elétricos ressonantes, cada transdutor piezoelétrico transparente sendo conectado a um único circuito elétrico ressonante de modo que o substrato transparente forme um metamaterial transparente.
[0007] De acordo com outra particularidade, cada circuito elétrico ressonante é um circuito passivo ou semipassivo.
[0008] De acordo com outra particularidade, cada circuito elétrico ressonante compreende pelo menos uma indutância, a indutância sendo uma bobina ou uma indutância de síntese.
[0009] De acordo com outra particularidade, cada circuito elétrico ressonante compreende ainda uma capacitância de síntese negativa.
[0010] De acordo com outra particularidade, cada circuito elétrico ressonante compreende ainda uma resistência.
[0011] De acordo com outra particularidade, cada circuito elétrico ressonante é ainda adaptável por ajuste da indutância e/ou da capacitância.
[0012] De acordo com outra particularidade, cada circuito elétrico ressonante é um circuito elétrico multirressonante.
[0013] De acordo com outra particularidade, os circuitos elétricos ressonantes estão situados em uma placa eletrônica que está próxima à vidraça.
[0014] De acordo com outra particularidade, a vidraça compreende entre 10 e 1000 transdutores piezoelétricos transparentes por m 2, de preferência entre 10 e 200 por m2.
[0015] De acordo com outra particularidade, cada transdutor piezoelétrico transparente (3) tem uma área compreendida entre 1 e 100 cm2, de preferência entre 1 e 25 cm2.
[0016] De acordo com outra particularidade, cada transdutor piezoelétrico transparente tem uma espessura total compreendida entre 1 μm e 1 mm, de preferência entre 10 μm e 1 mm, ou mesmo entre 10 μm e 500 μm.
[0017] De acordo com outra particularidade, o espaço entre dois transdutores piezoelétricos transparentes adjacentes está compreendido entre 0,5 cm e 50 cm, de preferência entre 1 cm e 15 cm.
[0018] De acordo com outra particularidade, o substrato transparente compreende uma matriz, de preferência periódica, de transdutores piezoelétricos transparentes em cada uma de suas faces, os transdutores piezoelétricos transparentes estando situados opostos uns aos outros em suas duas faces e cada par de transdutores piezoelétricos transparentes situados opostos sendo conectados ao mesmo circuito elétrico ressonante.
[0019] De acordo com outra particularidade, cada transdutor piezoelétrico transparente é à base de óxido de zinco, ou de óxido de titânio e bário do tipo BaTiO3, ou de nitreto de alumínio, ou de titano-zirconato de chumbo (PZT), ou de fluoreto de polivinilideno (PVDF), ou de titano-zirconato de chumbo dopado com lantânio (PLZT), ou ainda de copolímero em bloco de poli(estireno-b-isopreno).
[0020] De acordo com outra particularidade, o pelo menos um substrato transparente compreende: - um primeiro eletrodo transparente na forma de uma camada fina disposta sobre toda a superfície do substrato transparente, ou uma pluralidade de primeiros eletrodos transparentes na forma de uma pluralidade de porções de camada fina distribuídas de forma matricial sobre toda a superfície do substrato transparente, - um elemento piezoelétrico transparente na forma de uma camada fina disposta sobre toda a superfície do substrato transparente, ou uma pluralidade de elementos piezoelétricos transparentes na forma de uma pluralidade de porções de camada fina distribuídas de forma matricial, cada elemento piezoelétrico transparente sendo disposto sobre o primeiro eletrodo transparente na forma de uma camada fina ou sobre um único primeiro eletrodo transparente na forma de uma porção de camada fina, os elementos piezoelétricos transparentes distribuídos de forma matricial sendo de preferência isolados uns dos outros por um material isolante, - uma pluralidade de segundos eletrodos transparentes na forma de uma pluralidade de porções de camada fina distribuídas de forma matricial, cada segundo eletrodo transparente sendo disposto sobre um único elemento piezoelétrico transparente ou acima de um único primeiro eletrodo transparente coberto com o elemento piezoelétrico na forma de uma camada fina disposta sobre toda a superfície do substrato transparente.
[0021] De acordo com outra particularidade, cada eletrodo transparente é constituído de uma pilha de camadas finas compreendendo pelo menos uma camada fina de óxido transparente condutor, por exemplo de óxido de titânio, e/ou uma fina camada metálica.
[0022] De acordo com outra particularidade, pelo menos uma camada fina dielétrica é disposta entre cada primeiro e segundo eletrodos transparentes e o(s) elemento(s) piezoelétrico(s) transparente(s).
[0023] De acordo com outra particularidade, a vidraça é constituída de uma vidraça laminada que compreende o substrato transparente que forma um metamaterial, uma intercamada feita de material viscoelástico, de preferência à base de polivinibutiral, e um substrato transparente ou um segundo substrato transparente que forma um metamaterial, os transdutores piezoelétricos transparentes estando de preferência sobre uma face do substrato que é oposta à intercamada.
[0024] De acordo com outra particularidade, a vidraça é constituída de uma vidraça isolante que compreende o substrato transparente que forma um metamaterial, e um substrato transparente ou um segundo substrato transparente que forma um metamaterial, espaçadas por uma lâmina de ar ou uma lâmina de gás, os transdutores piezoelétricos transparentes estando de preferência sobre uma face do substrato que é oposta à lâmina de ar ou à lâmina de gás.
[0025] Outras características e vantagens da invenção serão agora descritas com referência aos desenhos nos quais:
[0026] [Fig.1] representa uma vista em corte de uma vidraça de acordo com a invenção, com transdutores piezoelétricos transparentes em uma face do substrato transparente;
[0027] [Fig.2] representa uma vista frontal de uma vidraça de acordo com a invenção;
[0028] [Fig.3] representa uma vista em corte de uma vidraça de acordo com a invenção, com transdutores piezoelétricos transparentes em ambas as faces do mesmo substrato transparente;
[0029] [Fig.4] representa uma vista em corte de uma vidraça laminada de acordo com a invenção, com transdutores piezoelétricos transparentes em uma face de um substrato transparente;
[0030] [Fig.5] representa um exemplo de uma indutância de síntese;
[0031] [Fig.6] representa um exemplo de capacitância de síntese negativa.
[0032] Os números de referência idênticos nas várias figuras representam elementos semelhantes ou idênticos.
[0033] Um substrato transparente é definido como um substrato com uma função de vidro, em especial feito de vidro soda-cal ou de plástico, por exemplo, do tipo politereftalato de etileno (PET), polietileno naftalato (PEN), policarbonato (PC), polimetilmetacrilato (PMMA) ou ainda poli(etileno-co-tetrafluoroetileno) (ETFE).
[0034] O termo “transparente” define uma transmissão total (direta e difusa) superior a 1%, e de preferência superior a 40%, para comprimentos de onda visíveis ao olho humano, a partir de um espectro composto linhas discretas e/ou contínuas. Esses comprimentos de onda visíveis estão compreendidos entre 350 e 800 nm.
[0035] Um transdutor piezoelétrico compreende um material piezoelétrico disposto entre dois eletrodos e é adaptado para transformar um sinal elétrico em um movimento mecânico e vice-versa.
[0036] A invenção se refere a uma vidraça com desempenhos acústicos melhorados, a vidraça compreendendo pelo menos um substrato transparente compreendendo em pelo menos uma de suas faces uma matriz, de preferência periódica, de transdutores piezoelétricos transparentes e uma pluralidade de circuitos elétricos ressonantes, cada transdutor piezoelétrico sendo conectado a um único circuito elétrico ressonante de modo que o substrato forme um metamaterial transparente.
[0037] Os inventores demonstraram que cada transdutor piezoelétrico conectado a um circuito elétrico ressonante é equivalente a um sistema de mola/massa, mas muito mais leve e transparente. A pluralidade desses sistemas de transdutor piezoelétrico/circuito ressonante no substrato torna-o um metamaterial que permite melhorar o isolamento acústico do substrato sobre uma faixa de frequências no domínio audível. Além disso, os transdutores piezoelétricos sendo transparentes, a vidraça permanece transparente. Portanto, não há perda de campo de visão.
[0038] A figura 1 representa uma vista em corte de uma vidraça 1 de acordo com a invenção, com transdutores piezelétricos transparentes 3 sobre uma só face do substrato transparente 2.
[0039] A figura 2 representa uma vista frontal de um para-brisa constituído por uma vidraça de acordo com a invenção.
[0040] Na figura 1, a vidraça 1 compreende um único substrato 2, feito de vidro orgânico ou inorgânico, sobre cuja superfície se distribui uma pluralidade de transdutores piezoelétricos transparentes 3, de preferência de modo periódico.
[0041] A vidraça 1 também compreende uma pluralidade de circuitos elétricos ressonantes 8, todos os circuitos elétricos ressonantes 8 sendo de preferência situados sobre uma placa eletrônica 4 desviada do substrato 2. Cada transdutor piezoelétrico transparente 3 está conectado a um único circuito elétrico ressonante 8 através de dois fios condutores 5a, 5b. Todos os fios condutores 5a, 5b são de preferência unidos em uma borda serigrafada da vidraça em uma embalagem 10 que continua para a placa eletrônica 4.
[0042] Na modalidade da figura 1, existem tantos circuitos elétricos ressonantes quanto transdutores piezoelétricos transparentes 3 e quanto pares de fios condutores 5a, 5b conectando cada transdutor piezoelétrico transparente 3 ao seu circuito elétrico ressonante 8. A placa eletrônica 4 pode ser escondida no habitáculo de um veículo, por exemplo em seu painel de bordo, ou atrás de uma parede de gesso de um edifício.
[0043] Cada par de transdutor piezoelétrico/circuito elétrico ressonante é o equivalente a um sistema de mola/massa, que é bem conhecido por melhorar o isolamento do suporte em uma determinada frequência. A pluralidade de pares deste tipo, distribuídos, de preferência de modo periódico, sobre o substrato, transforma este último em um metamaterial, o que permite então melhorar o isolamento acústico sobre uma faixa de frequências.
[0044] Cada circuito elétrico ressonante 8 compreende pelo menos uma indutância, a indutância sendo uma bobina ou uma indutância de síntese. Cada transdutor piezoelétrico transparente 3 atua como um capacitor. A capacidade é o equivalente da mola de um sistema mola/massa e a indutância é o equivalente à massa de um sistema mola/massa. Para economizar espaço e peso, no entanto, a indutância sintética é preferida à bobina. A indutância de síntese é, por exemplo, do tipo Antoniou. Um exemplo de uma indutância sintética é representado na figura 5.
[0045] Cada circuito elétrico ressonante 8 pode incluir ainda uma capacitância de síntese negativa, que é escolhida em função da capacitância do transdutor piezoelétrico. Na verdade, a capacitância do transdutor piezoelétrico transparente 3 às vezes é muito alta em comparação com os requisitos. A capacitância de síntese negativa permite obter uma capacitância resultante equivalente C eq, que é então inferior à capacitância do transdutor piezoelétrico transparente 3 sozinho, o que permite atender melhor às necessidades em termos de melhoria do isolamento acústico. Um exemplo de capacitância negativa é representado na figura 6.
[0046] A faixa de frequências proibida, que corresponde à faixa de frequências na qual se deseja melhorar o isolamento acústico, começa na frequência de ressonância fR. A frequência de ressonância fR é determinada pela seguinte fórmula: ͳ ͳ ୖ ൌ Ǥ ඨ ʹ3 ୣ୯ Ǥ ୣ୯
[0047] onde Leq é o valor da indutância produzida com uma bobina convencional ou com uma indutância de síntese, e onde Ceq é igual ou à capacitância do transdutor piezoelétrico transparente sozinho, ou à soma da capacitância do transdutor piezoelétrico transparente e da capacitância de síntese negativa. Para garantir a estabilidade do sistema, é necessário verificar Ceq>0.
[0048] O valor da indutância de síntese, e possivelmente o da capacitância negativa, são então definidos como uma função da frequência ressonante desejada, por exemplo 1000 Hz se for desejado melhorar o isolamento acústico em uma faixa de frequências de 1000 Hz.
[0049] Cada circuito elétrico ressonante 8 pode incluir ainda uma resistência elétrica. A presença de uma resistência no circuito elétrico ressonante permite adaptar o fator de qualidade da ressonância.
[0050] Todos os transdutores piezoelétricos transparentes 3 são idênticos e todos os circuitos elétricos ressonantes 8 são idênticos para poderem produzir o metamaterial.
[0051] Cada circuito elétrico ressonante 8 também pode ser adaptativo, por ajuste da indutância de síntese e/ou da capacitância de síntese. Este ajuste é feito em função da faixa preferencial proibida de acordo com a fórmula citada acima. Para isso, o circuito da indutância de síntese e/ou o da capacitância de síntese compreende, por exemplo, uma resistência ajustável. O fato de cada circuito elétrico ressonante 8 ser adaptativo permite que se adaptar aos diferentes ruídos que nos deparamos ou às especificações do projeto.
[0052] Cada circuito elétrico ressonante 8 também pode ser um circuito elétrico multirressonante. Isso amplia a faixa de frequências sobre a qual o isolamento de som é melhorado, tendo pelo menos duas faixas proibidas. Neste caso, cada circuito elétrico ressonante pode, por exemplo, compreender pelo menos duas bobinas ou duas indutâncias de síntese, de preferência ligados aos pares por uma capacitância para evitar a interferência entre as diferentes indutâncias. Cada circuito elétrico multirressonante compreende preferencialmente um máximo de cinco ressonâncias.
[0053] Cada circuito elétrico ressonante 8 é um circuito passivo ou semipassivo. Na verdade, é passivo no caso em que tem apenas uma ou mais bobinas e é semipassivo no caso em que inclui pelo menos um componente de síntese. Na verdade, os componentes de síntese compreendem amplificadores operacionais que, para funcionar, precisam ser alimentados com uma pequena quantidade de corrente elétrica. Portanto, o sistema inventado não tem nada a ver com mitigação ativa. O metamaterial da invenção, formado pela matriz, de preferência periódica, de transdutores piezoelétricos transparentes 3, cada um conectado a um circuito elétrico ressonante, captura os movimentos do substrato e modifica esses movimentos em resposta de maneira passiva ou semipassiva, assim como uma matriz de sistema de mola/massa, que também é um sistema passivo. Como não trazemos energia para o sistema, não há risco de instabilidades, ao contrário de um sistema de controle ativo.
[0054] A vidraça 1 compreende, por exemplo, entre 10 e 1000 transdutores piezoelétricos transparentes por m2, de preferência entre 10 e 500 por m2, ou mesmo entre 10 e 200 por m2, de modo a ter a largura de faixa de frequências proibida mais adequada possível. Cada transdutor piezoelétrico transparente 3 tem uma área superficial de, por exemplo, entre 1 e 100 cm 2, de preferência entre 1 e 25 cm2, de modo a ter a largura de faixa de frequências proibida mais adequada possível.
[0055] Cada transdutor piezoelétrico transparente 3 tem, por exemplo, uma espessura total entre 1 μm e 1 mm, de preferência entre 10 μm e 1 mm, ou mesmo entre 10 μm e 500 μm, de modo a ter a largura de faixa de frequências proibida mais adequada possível.
[0056] O espaço entre dois transdutores piezoelétricos transparentes adjacentes 3 é, por exemplo, entre 0,5 cm e 50 cm, de preferência entre 1 cm e 15 cm, de modo a ter a largura de faixa de frequências proibida mais adequada possível.
[0057] Cada transdutor piezoelétrico transparente 3 é, por exemplo, à base de óxido de zinco, ou de óxido de titânio e bário do tipo BaTiO3, ou de nitreto de alumínio, ou de titano-zirconato de chumbo (PZT), ou de fluoreto de polivinilideno (PVDF), ou de titano-zirconato de chumbo dopado com lantânio (PLZT), ou ainda de copolímero em bloco de poli(estireno-b-isopreno). Cada primeiro eletrodo é conectado a um dos fios condutores 5a, 5b e cada segundo eletrodo é conectado ao outro fio condutor 5b, 5a.
[0058] A fim de produzir a rede de transdutores piezoelétricos transparentes 3, cada substrato transparente 2 compreende: - um primeiro eletrodo transparente na forma de uma camada fina disposta sobre toda a superfície do substrato transparente, ou uma pluralidade de primeiros eletrodos transparentes na forma de uma pluralidade de porções de camada fina distribuídas de forma matricial sobre toda a superfície do substrato transparente, - um elemento piezoelétrico transparente na forma de uma camada fina disposta sobre toda a superfície do substrato transparente, ou uma pluralidade de elementos piezoelétricos transparentes na forma de uma pluralidade de porções de camada fina distribuídas de forma matricial, cada elemento piezoelétrico transparente sendo disposto sobre o primeiro eletrodo transparente na forma de uma camada fina ou sobre um único primeiro eletrodo transparente na forma de uma porção de camada película fina, os elementos piezoelétricos transparentes distribuídos de forma matricial sendo de preferência isolados uns dos outros por um material isolante, - uma pluralidade de segundos eletrodos transparentes na forma de uma pluralidade de porções de camada fina distribuídas de forma matricial, cada segundo eletrodo transparente sendo disposto sobre um único elemento piezoelétrico transparente ou acima de um único primeiro eletrodo transparente coberto com o elemento piezoelétrico na forma de uma camada fina disposta sobre toda a superfície do substrato transparente.
[0059] Cada eletrodo transparente é constituído de uma pilha de camadas finas compreendendo pelo menos uma camada fina de óxido transparente condutor, por exemplo de óxido de titânio, e/ou uma camada fina metálica.
[0060] De preferência, pelo menos uma camada fina dielétrica é disposta entre cada primeiro e segundo eletrodos transparentes e o(s) elemento(s) piezoelétrico(s) transparente(s).
[0061] A Figura 3 representa uma vista em corte de uma vidraça de acordo com a invenção, com transdutores piezoelétricos transparentes 3 em ambas as faces do mesmo substrato transparente 2. Nesta figura, a vidraça 1 ainda compreende um único substrato 2, em vidro orgânico ou inorgânico, mas desta vez uma pluralidade de transdutores piezoelétricos transparentes 3 é distribuída, de preferência de modo periódico, nas duas faces do substrato transparente 2. Como no caso da figura 1, a vidraça 1 compreende uma pluralidade de circuitos elétricos ressonantes 8, todos os circuitos elétricos ressonantes estando preferencialmente situados em uma placa eletrônica 4 desviada em relação ao substrato 2. Cada transdutor piezoelétrico transparente 3 é conectado a um único circuito elétrico ressonante 8 através de dois fios condutores 5a, 5b. Na modalidade da figura 3, existem até duas vezes mais transdutores piezoelétricos transparentes 3 e pares de fios condutores 5a, 5b conectando cada transdutor piezoelétrico transparente 3 ao seu circuito elétrico ressonante 8 que circuitos elétricos ressonantes 8. Os transdutores piezoelétricos transparentes 3 estão situados opostos um ao outro em suas duas faces do substrato transparente 2. Cada par de transdutores piezoelétricos transparentes 3 situados opostos um ao outro é conectado ao mesmo circuito elétrico ressonante. Assim, dois transdutores piezoelétricos transparentes 3 vendo a mesma deformação do substrato 3, uma vez que estão no mesmo lugar deste, são conectados ao mesmo circuito elétrico ressonante 8. Isso possibilita aumentar a eficiência do sistema e aumentar a faixa de frequências proibida.
[0062] As vidraças de acordo com a invenção podem ser utilizadas em veículos ou em edifícios, sob a forma de um substrato único ou o substrato sendo integrado em uma vidraça laminada ou isolante.
[0063] A figura 4 representa uma vista em corte de uma vidraça laminada de acordo com a invenção, com transdutores piezoelétricos transparentes 3 em uma face de um substrato transparente 2. A vidraça 1 é uma vidraça laminada que compreende o substrato transparente 2 formando um metamaterial, bem como um substrato transparente convencional 6, o substrato 2 e o substrato 6 sendo laminados por meio de uma intercamada 7 feita de material viscoelástico, por exemplo, à base de polivinilbutiral. Como variante, o substrato transparente convencional é substituído por um segundo substrato transparente formando um metamaterial. Nesta modalidade, os transdutores piezoelétricos transparentes 3 estão preferencialmente situados em uma face do(s) substrato(s) que está oposta à intercamada.
[0064] A vidraça 1 também pode ser constituída de uma vidraça isolante compreendendo o substrato transparente 2 formando um metamaterial e um substrato transparente convencional ou um segundo substrato transparente 3 formando um metamaterial, espaçado por uma lâmina de ar ou uma lâmina de gás, os transdutores piezoelétricos transparentes 3 estando de preferência em uma face do(s) substrato(s) que é oposta à lâmina de ar ou à lâmina de gás.
Claims (19)
1. Vidraça (1) com desempenhos acústicos melhorados, a vidraça (1) caracterizada pelo fato de que compreende pelo menos um substrato transparente (2) compreendendo em pelo menos uma de suas faces uma matriz, de preferência periódica, de transdutores piezoelétricos transparentes (3) e uma pluralidade de circuitos elétricos ressonantes (8), cada transdutor piezoelétrico transparente (3) sendo conectado a um único circuito elétrico ressonante (8) de modo que o substrato transparente (2) forme um metamaterial transparente.
2. Vidraça (1), de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que cada circuito elétrico ressonante (8) é um circuito passivo ou semipassivo.
3. Vidraça (1), de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo fato de que cada circuito elétrico ressonante (8) compreende pelo menos uma indutância, a indutância sendo uma bobina ou uma indutância de síntese.
4. Vidraça (1), de acordo com a reivindicação 3, caracterizada pelo fato de que cada circuito elétrico ressonante (8) compreende ainda uma capacitância de síntese negativa.
5. Vidraça (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações 3 ou 4, caracterizada pelo fato de que cada circuito elétrico ressonante (8) compreende ainda uma resistência.
6. Vidraça (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações 3 a 5, caracterizada pelo fato de que cada circuito elétrico ressonante (8) é ainda adaptável por ajuste da indutância e/ou da capacitância.
7. Vidraça (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 a 6, caracterizada pelo fato de que cada circuito elétrico ressonante (8) é um circuito elétrico multirressonante.
8. Vidraça (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizada pelo fato de que os circuitos elétricos ressonantes (8) estão situados em uma placa eletrônica (4) que está próxima à vidraça (1).
9. Vidraça (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizada pelo fato de que compreende entre 10 e 1000 transdutores piezoelétricos transparentes (3) por m 2, de preferência entre 10 e 200 por m2.
10. Vidraça (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizada pelo fato de que cada transdutor piezoelétrico transparente (3) tem uma área entre 1 e 100 cm2, de preferência entre 1 e 25 cm2.
11. Vidraça (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizada pelo fato de que cada transdutor piezoelétrico transparente (3) tem uma espessura total entre 1 μm e 1 mm, de preferência entre 10 μm e 1 mm, ou mesmo entre 10 μm e 500 μm.
12. Vidraça (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizada pelo fato de que o espaço entre dois transdutores piezoelétricos transparentes adjacentes (3) está entre 0,5 cm e 50 cm, de preferência entre 1 cm e 15 cm.
13. Vidraça (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, caracterizada pelo fato de que o substrato transparente (2) compreende uma matriz, de preferência periódica, de transdutores piezelétricos transparentes (3) em cada uma de suas faces, os transdutores piezoelétricos transparentes (3) estando situados opostos uns aos outros em suas duas faces e cada par de transdutores piezoelétricos transparentes (3) situados opostos sendo conectados ao mesmo circuito elétrico ressonante (8).
14. Vidraça (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 13, caracterizada pelo fato de que cada transdutor piezoelétrico transparente (3) é à base de óxido de zinco, ou de óxido de titânio e bário do tipo BaTiO 3, ou de nitreto de alumínio, ou de titano-zirconato de chumbo (PZT), ou de fluoreto de polivinilideno (PVDF), ou de titano-zirconato de chumbo dopado com lantânio (PLZT), ou ainda de copolímero em bloco de poli(estireno-b-isopreno).
15. Vidraça (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 14, caracterizada pelo fato de que o pelo menos um substrato transparente (2) compreende a) um primeiro eletrodo transparente na forma de uma camada fina disposta sobre toda a superfície do substrato transparente, ou uma pluralidade de primeiros eletrodos transparentes na forma de uma pluralidade de porções de camada fina distribuídas de forma matricial sobre toda a superfície do substrato transparente; b) um elemento piezoelétrico transparente na forma de uma camada fina disposta sobre toda a superfície do substrato transparente, ou uma pluralidade de elementos piezoelétricos transparentes na forma de uma pluralidade de porções de camada fina distribuídas de forma matricial, cada elemento piezoelétrico transparente sendo disposto sobre o primeiro eletrodo transparente na forma de uma camada fina ou sobre um único primeiro eletrodo transparente na forma de uma porção de camada fina, os elementos piezoelétricos transparentes distribuídos de forma matricial sendo de preferência isolados uns dos outros por um material isolante; e c) uma pluralidade de segundos eletrodos transparentes na forma de uma pluralidade de porções de camada fina distribuídas de forma matricial, cada segundo eletrodo transparente sendo disposto sobre um único elemento piezoelétrico transparente ou acima de um único primeiro eletrodo transparente coberto com o elemento piezoelétrico na forma de uma camada fina disposta sobre toda a superfície do substrato transparente.
16. Vidraça (1), de acordo com a reivindicação 15, caracterizada pelo fato de que cada eletrodo transparente consiste em uma pilha de camadas finas compreendendo pelo menos uma camada fina de óxido transparente condutor, por exemplo de óxido de titânio, e/ou uma camada fina metálica.
17. Vidraça (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações 15 a 16, caracterizada pelo fato de que pelo menos uma camada fina dielétrica é disposta entre cada primeiro e segundo eletrodos transparentes e o(s) elemento(s) piezoelétrico(s) transparente(s).
18. Vidraça (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 17, caracterizada pelo fato de que é constituída de uma vidraça laminada que compreende o substrato transparente (2) que forma um metamaterial, uma intercamada (7) feita de material viscoelástico, de preferência à base de polivinibutiral, e um substrato transparente (6) ou um segundo substrato transparente (2) que forma um metamaterial, os transdutores piezoelétricos transparentes (3) estando de preferência sobre uma face do substrato que é oposta à intercamada (7).
19. Vidraça (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 17, caracterizada pelo fato de que é constituída de uma vidraça isolante que compreende o substrato transparente (2) que forma um metamaterial, e um substrato transparente ou um segundo substrato transparente (2) que forma um metamaterial, espaçadas por uma lâmina de ar ou uma lâmina de gás, os transdutores piezoelétricos transparentes (3) estando de preferência sobre uma face do substrato que é oposta à lâmina de ar ou à lâmina de gás.
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JPH10287127A (ja) * | 1997-04-16 | 1998-10-27 | Honda Motor Co Ltd | 自動車用窓ガラスの制振装置 |
JP3834494B2 (ja) * | 2001-09-19 | 2006-10-18 | 株式会社ケンウッド | 圧電スピーカ装置 |
US7553051B2 (en) * | 2004-03-18 | 2009-06-30 | Brasscorp Limited | LED work light |
JP2007041110A (ja) * | 2005-08-01 | 2007-02-15 | Railway Technical Res Inst | 透明な制御対象板用振動・騒音低減デバイス及び透明窓用振動・騒音低減装置 |
KR101146530B1 (ko) * | 2005-08-30 | 2012-05-25 | 삼성전자주식회사 | 스피커 겸용 터치 패널 |
US7995777B2 (en) * | 2005-10-03 | 2011-08-09 | Xun Yu | Thin film transparent acoustic transducer |
KR101303881B1 (ko) * | 2006-08-03 | 2013-09-04 | 삼성디스플레이 주식회사 | 터치 스크린, 그 제조 방법 및 이를 구비하는 표시 장치 |
US7474456B2 (en) * | 2007-01-30 | 2009-01-06 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Controllable composite material |
JP2011222679A (ja) * | 2010-04-07 | 2011-11-04 | Daikin Ind Ltd | 透明圧電シート |
US8525619B1 (en) * | 2010-05-28 | 2013-09-03 | Sandia Corporation | Lateral acoustic wave resonator comprising a suspended membrane of low damping resonator material |
US8506105B2 (en) * | 2010-08-25 | 2013-08-13 | Generla Electric Company | Thermal management systems for solid state lighting and other electronic systems |
WO2012107388A1 (de) * | 2011-02-07 | 2012-08-16 | Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. | Transparente akustisch wirksame vorrichtung |
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US20180062062A1 (en) * | 2016-08-26 | 2018-03-01 | Jorge Augusto de Bonfim Gripp | Adaptive electromechanical shunt system, related adaptation law circuit and method for controlling vibrations of structures |
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