ProAcoustics丨革命性的降噪方法:石墨烯气凝胶
由99%以上的空气制成的超轻材料气凝胶,可能是一种很好的吸声材料,特别适用于航空航天等对于轻量化设计有非常高要求的行业应用中。研究人员认为,这些奇异的超轻质材料的新配方,可以驯服即使是强大的喷气式发动机的轰鸣。
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三位研究人员最近发表了一项科学研究,提议使用一种新创造的石墨烯气凝胶作为隔音材料,将涡轮发动机的噪音降低约16分贝,这个成果可以被描述为革命性的。(点击阅读原文查看此项研究成果:超轻石墨烯氧化物/聚乙烯醇气凝胶的宽带可调谐声学性能;或查看链接 ProAcoustics丨世界上最轻的隔音材料有望降低喷气发动机的噪音)。这种材料是一种超轻的石墨烯氧化物聚乙烯醇气凝胶,还具有其他功能特性,如耐火和电磁屏蔽,这两种特性对航空发动机非常有益。
气凝胶不是凝胶。它们是从凝胶中衍生出来的固体。在制造过程中,材料被冷冻干燥以去除基材中的水分,留下的骨架比原始材料轻近99% 。根据配方的不同,气凝胶可以由多种物质形成,它们也可以非常坚固。
最新的气凝胶专门用于降噪应用。因为它非常擅长阻隔声音 — — 其背后的科学原理非常复杂,但人们对其了解的很透彻 — — 它被设想为涡轮发动机的绝缘体。研究人员计算出,这种材料可以将大型喷气式飞机的噪音信号降低16分贝,这不仅会使航线下方的地面人员感觉更安静,也会使乘客和机组人员更加舒适,他们往往在整个飞行过程中都要忍受引擎的声音,通常要持续好几个小时。
气凝胶的另一个特性是可调性。不同的隔音材料一般在某些频率上比较好,而在其他频率上就不那么有效了。气凝胶的制造可以考虑在特定的频率下使用,也就是说,它们可以根据特定的应用进行调整。
而且因为它们的重量非常轻,所以几乎不需要增加任何重量就可以使用。一个潜在的应用,为了给飞机的机翼提供防冰,就是用一层超薄的气凝胶,加热以防止其上结冰。整个覆盖在大型飞机机翼上的涂层只有几克重。这是一个理论应用,可能很难或不可能实现,但这显示了材料的前景。
在隔音方面,研究人员认为,因为不存在重大的破坏措施,其好处绝大多数是积极的。
是昙花一现,还是苗圃长青!石墨烯气凝胶,会是一种革命性的新材料技术与降噪方法吗?!我们拭目以待!
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