Слишком много шума? Аэрогель, вдохновленный Совой, уменьшает загрязнение шума
Аэрогель может снизить волны высокой и низкой частоты до 58%. Нет материала, способного сделать это
Как долго мы жалуемся на слишком много шума? Еще раз ответ на проблему исходит от природы. Сова вдохновила исследовательскую группу, которая работает над инфекциями тепловых автомобилей и отраслевых двигателей.
Ученые на самом деле создали новый изоляционный материал, вдохновленный биографией, который может быть предназначен для мира автомобилей или промышленных систем, чтобы все молчало.
Шумовое загрязнение — это не простого раздражения, способного к деконцентированию в дневное время или предотвращение мирного отдыха ночью. Чрезмерный и длительный шум также может нанести серьезный ущерб, такой как потеря слуха. Или даже ухудшает состояния здоровья, такие как сердечно -сосудистые заболевания и диабет 2 типа. При устранении источника шумового загрязнения это невозможно, здесь материалы звукоизоляции могут помочь ослабить его.
Невозможно устранить все звуки?
Традиционные материалы могут поглощать или высокочастотные звуки, например, что раздражает визг тормозов или низкую частоту, такой как гул автомобильного двигателя. Текущие моноструктурные акустические материалы неизбежно представляют компромисс между хорошими низкими и высокочастотными акустическими характеристиками. Это приводит к работе инженеров, которые стратифицируют несколько типов звукоизоляционных материалов, чтобы уменьшить полный шум спектра. Но это добавляет вес и объем размеров к используемому материалу.
Что изобрели исследователи?
Давайте начнем с вопроса. Кто когда -либо слышал звук совы, которая летает? Вероятно, немногие, потому что у этой птицы есть пористая кожа и мягкие перья, которые ослабляют звук, поглощая высокий и низкочастотный шум полета.
Реал в своей собственной естественной звукоизоляции, результат эволюции видов, которые исследователи из Университета Тянонга использовали для разработки двухслойного аэрогеля. Эта структура имитирует структуры перьев и кожи совы, чтобы смягчить шумовое загрязнение.
Airogel, который поглощает звуковые волны
Подробно, команда взяла крошечные капли жидкости под названием ESANO и заморозила их в мягком материале. Они использовали специальную технику под названием «Реконструкция для замораживания с эмульсией». После того, как материал был затвердечен, они удалили ESANO, который, будучи замороженным, оставил свое пустое пространство. Результат? Материал показал причину, похожую на сотовой сюжет, или, в данном случае, с пористой кожей совы, с идеальной полостью для ловушки и отмены низкочастотных звуков.
Чтобы запечатлеть также высокочастотные звуки, они добавили слой выше при подражании мягких перьев совы. Вместо использования капель ESANO они добавили второй слой в материал, наполняя его кремниевым нановолокном, который организовал себя в фиброзном мотиве, аналогично перо.
Сделав эти два слоя вместе, они получили аэрогель, легкую и пористую, которая идеально подражает звукоизоляционным качествам совы, с отличными результатами.
Преимущества новой акустической изоляции
- Он поглощает 58% звуковых волн, которые влияют на него, превышая порог для эффективных материалов контроля шума.
- Уменьшает 87,5 децибела шума двигателя автомобиля на уровне безопасности 78,6 децибел. Лучшее снижение по сравнению с существующими поглотителями шума с высоким содержанием.
- Он поддерживает структурную целостность даже после 100 циклов сжатия, с деформацией только 5%.
Исследователи считают, что это исследование открывает путь к высокопроизводительным, легким и прочным звуковым материалам, которые могут значительно облегчить шумовое загрязнение от промышленного оборудования и дорожного движения автомобилей.