據(jù)外媒報道,巴斯大學(xué)的研究人員創(chuàng)造了一種有史以來最輕的隔音材料,可以降低飛機(jī)發(fā)動機(jī)噪音以提高乘客舒適度。這種材料基于石墨烯氣凝膠,每立方米僅重2.1kg,能將噪音降低16分貝。

近期,巴斯大學(xué)材料與結(jié)構(gòu)中心研究小組在《Nature Scientific Reports》發(fā)表公開論文“Ultralight graphene oxide/polyvinyl alcohol aerogel for broad bandand tuneable acoustic properties ”,提出了一種超輕氧化石墨烯(GO)/聚乙烯醇(PVA)氣凝膠(GPA)作為一種新型聲學(xué)材料,該多孔性可調(diào)諧的蜂窩狀氣凝膠密度極低、具備較強(qiáng)聲能耗散能力,有望成為滿足先進(jìn)工程應(yīng)用的新型聲學(xué)材料。

這種材料(GPA)每立方米僅重 2.1 千克,是有史以來制造的最輕的隔音材料。它可以用作飛機(jī)發(fā)動機(jī)內(nèi)的絕緣材料,最多可將噪音降低 16 分貝——將噴氣發(fā)動機(jī)起飛時 105 分貝的轟鳴聲降低到近似吹風(fēng)機(jī)的聲音大小。

在航空航天領(lǐng)域,重量極為關(guān)鍵。氣凝膠結(jié)構(gòu)使其重量非常輕,這意味著它可以作為飛機(jī)引擎機(jī)艙的絕緣體,而整體重量幾乎沒有增加。研究團(tuán)隊目前正在進(jìn)一步優(yōu)化該材料,以提供更好的散熱效果,從而提高燃油效率和安全性。

領(lǐng)導(dǎo)這項研究的 Michele Meo 教授說:“這顯然是一種非常令人興奮的材料,可以以多種方式應(yīng)用——最初是在航空航天領(lǐng)域,但也可能在許多其他領(lǐng)域,如汽車和海洋運輸,以及建筑。我們通過使用氧化石墨烯和聚合物的液體混合,攪打出氣泡并冷凍鑄造,成功地制造出具有如此低密度的材料。”

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超輕 GPAs 示意圖

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超輕 GO/PVA 氣凝膠制造工藝示意圖

雖然該團(tuán)隊最初的重點是與航空航天領(lǐng)域的合作伙伴合作,一起測試這種材料作為飛機(jī)引擎隔音材料的作用,但他們表示,這種材料也可以用于制造直升機(jī)或汽車引擎中的面板。他們估計氣凝膠可以在18個月內(nèi)投入使用。

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