Metamateriali e Ai contro l’inquinamento acustico urbano

I dati scientifici confermano l’impatto del rumore sulla salute e sull’ambiente. Due strategie innovative – metamateriali ingegnerizzati e sensoristica intelligente – mostrano come la tecnologia possa fornire soluzioni efficaci e sostenibili. Per combattere – e sconfiggere – l’inquinamento acustico, che rappresenta una delle minacce ambientali più pervasive e trascurate del nostro tempo…

L’inquinamento acustico rappresenta una delle minacce ambientali più pervasive e trascurate del nostro tempo.

Secondo i dati dell’Agenzia Europea per l’Ambiente, oltre 100 milioni di cittadini europei sono esposti a livelli di rumore ambientale superiori ai limiti raccomandati, con conseguenze documentate sulla salute: disturbi del sonno, aumento della pressione arteriosa, malattie cardiovascolari e deterioramento cognitivo nei bambini.

In Italia, secondo l’Istat, circa il 40% della popolazione urbana lamenta disturbi dovuti al rumore, con picchi significativi nelle grandi aree metropolitane.

Nonostante ciò, il problema continua a ricevere un’attenzione normativa e tecnica limitata rispetto ad altre forme d’inquinamento, complici la sua invisibilità e la difficoltà nel tracciarne in modo sistematico le fonti.

Due approcci innovativi – uno accademico, l’altro urbano e sperimentale – indicano però una direzione promettente per la mitigazione del rumore in ambienti complessi, sia sottomarini che urbani.

Metamateriali contro il rumore: la frontiera dell’ingegneria acustica

Al Politecnico di Torino, Marco Miniaci guida due progetti di ricerca che mirano a rivoluzionare il contrasto al rumore attraverso l’impiego dei cosiddetti metamateriali.

Si tratta di materiali ingegnerizzati che, grazie a geometrie strutturate e ripetitive, sono in grado di manipolare onde elastiche e acustiche in modi controintuitivi e finora inaccessibili ai materiali convenzionali.

Il primo progetto, Poseidon (Unconventional Principles of Underwater Wave Control in the Sub-Wavelength Regime), finanziato dallo European Research Council, si concentra sulla riduzione del rumore subacqueo.

In questo contesto, le attività umane – dall’installazione di impianti eolici offshore all’estrazione mineraria – stanno alterando profondamente gli ecosistemi marini, con effetti deleteri su specie sensibili ai segnali acustici, come cetacei e pesci.

La propagazione del suono sott’acqua, caratterizzata da lunghezze d’onda fino a cinque volte superiori rispetto all’aria, richiede barriere fonoisolanti molto spesse, spesso invasive e inefficaci alle basse frequenze.

I metamateriali, grazie alla loro struttura intelligente, permettono invece l’attenuazione selettiva del rumore con spessori ridotti a pochi centimetri, mantenendo alte prestazioni acustiche e limitando l’impatto ambientale.

L’iniziativa si è recentemente ampliata con il progetto Dream (Design of Resilient Engineered Architectured Metamaterials), finanziato dal Ministero dell’Università e della Ricerca nell’ambito del Pnrr.

L’obiettivo è estendere le applicazioni dei metamateriali al controllo delle onde sismiche e all’assorbimento energetico da moto ondoso, introducendo concetti come gli scudi sismici: strutture capaci di ridirigere le onde telluriche e proteggere edifici e infrastrutture, replicando su scala urbana i principi dell’isolamento acustico subacqueo.

In prospettiva, questa linea di ricerca si configura come una risposta ingegneristica di frontiera alle esigenze di sostenibilità infrastrutturale e protezione ambientale, con benefici trasversali dalla protezione degli habitat marini alla sicurezza sismica urbana.

Barcellona, laboratorio urbano dell’anti-rumore

Sul versante applicativo, la città di Barcellona si candida a diventare un modello europeo di contrasto al rumore urbano grazie a due progetti pilota selezionati attraverso il programma Barcelona Innova Mobility Lab, promosso dal Comune e dalla Fira de Barcelona.

Secondo i dati municipali, l’85% del rumore cittadino proviene dal traffico veicolare. Per affrontare questo dato allarmante, sono stati selezionati due sistemi integrati che utilizzano sensori acustici, visione artificiale e algoritmi predittivi basati su intelligenza artificiale.

Il primo, sviluppato dall’azienda olandese Sorama, impiega telecamere acustiche per individuare e localizzare in tempo reale i veicoli più rumorosi, superando le soglie sonore consentite. I dati raccolti vengono immediatamente visualizzati su pannelli a Led, con l’intento dichiarato di stimolare un cambiamento nei comportamenti di guida.

Il secondo progetto, frutto della collaborazione tra le aziende spagnole Bettair e Trafficnow, si basa su una piattaforma che integra sensori ad alta precisione, sistemi di visione e modelli predittivi.

Il sistema è in grado di identificare le fonti di rumore, prevedere eventi critici e supportare le decisioni di pianificazione urbana orientate alla mobilità sostenibile.

I test, che partiranno nell’ultimo trimestre del 2025, saranno finanziati per il 70% con un contributo massimo di 100.000 euro per ciascun progetto, e rappresentano un esempio virtuoso di come la sensoristica intelligente possa informare le politiche pubbliche in modo tempestivo e scientificamente fondato.

Una strategia multisettoriale per un problema diffuso

Le due direttrici delineate – quella accademica della metamaterialistica e quella sperimentale della sensoristica urbana – convergono verso una constatazione condivisa: il rumore, pur essendo immateriale, produce effetti materiali e duraturi sulla qualità della vita, sull’ambiente e sul patrimonio edilizio.

Il contrasto all’inquinamento acustico richiede dunque un approccio multisettoriale, che combini ricerca avanzata, tecnologia applicata, pianificazione urbana e coinvolgimento pubblico.

I progetti del Politecnico di Torino e le iniziative della città di Barcellona offrono esempi concreti di come si possa superare l’inerzia normativa e tecnica che per troppo tempo ha relegato il problema del rumore a un ruolo secondario nel dibattito sulla sostenibilità.

Se da un lato i metamateriali possono rivoluzionare l’ingegneria del suono, dall’altro l’intelligenza artificiale e la raccolta dati possono trasformare la gestione urbana del rumore in un processo dinamico e reattivo.

Il silenzio, per una volta, potrebbe diventare il segno più eloquente di un progresso autentico.

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