Hitech logo

новые материалы

Прочный материал блокирует шум и вибрацию

TODO:
Георгий Голованов13 октября, 11:39

Вибрация не только вызывает раздражение, но и разрушительно воздействует на материалы и оборудование, сокращая срок их службы. Для здоровья человека она тоже вредна. Обычно для защиты от такого шума применяют вспененные плиты, резину и амортизаторы, но они очень объемные и не выдерживают большой нагрузки. Швейцарские инженеры разработали материал, сочетающий прочность с высокой поглощающей способностью.

Самые интересные технологические и научные новости выходят в нашем телеграм-канале Хайтек+. Подпишитесь, чтобы быть в курсе.

Вибро- и шумоизоляция, созданная специалистами Высшей технической школы Цюриха, состоит из жестких слоев, перемежающихся тонкими пленками каучукового материала. Слои скреплены полидиметилсилоксаном (ПДМС), проще говоря, силиконом, пишет Science Daily.

Компьютерное моделирование подсказало, какой толщины должны быть слои, чтобы показатели жесткости и демпфирования оставались максимальными. Согласно этим расчетам, поглощающие вибрацию полимерные слои должны составлять менее 1% общего объема материала, тогда как жесткое стекло или силикон — не менее 99%. Если полимер слишком тонкий, демпфирующий эффект слабеет, а если слишком толстый, то падает жесткость материала.

Затем инженеры подтвердили свои расчеты экспериментальным путем и изготовили несколько вариантов композитного материала. Они испытали эти образцы на механическую устойчивость к воздействию вибрации и температуры при помощи трехточечного теста.

Кроме того, исследователи применили простой, но действенный метод проверки: бросали ламинированные пластины и пластины из чистого стекла с высоты 25 см на стол и сравнивали их акустическое и механическое поглощение. Тогда как чистое стекло падало с громким звуком, подскакивало и переворачивалось, ламинат же после тихого звука оставался в неподвижности.

Что касается устойчивости к жаре и холоду, то материал выдерживает широкий диапазон температур. Полимерные соединения теряют свои демпфирующие свойства только при -125 градусах Цельсия и ниже.

Изобретатели предлагают использовать полученный ламинат для изготовления оконных стекол, кожухов для станков, деталей автомобилей и датчиков, в аэрокосмической промышленности и строительстве.

Физики ИТМО предложили технологию для снижения уровня шума. Они разработали конструкцию на основе метаматериала, которая может снижать уровень шума в 10 раз. Ключевые ее особенности — воздухопроницаемость и светопрозрачность.