Подписка на журнал на 2020 г.
Зарегистрированных посетителей: 10157

Новая композитная нанопена спасет от низкочастотного шума

4 июля 2018

Международный коллектив ученых из России и Южной Кореи разработал нанопену — новый шумопоглощающий композиционный материал. Материал способен снижать уровень шума на 100% эффективнее стандартных аналогов, реагируя на звуковые волны не только высоких, но и низких частот, которые могут негативно влиять на здоровье человека. Исследование опубликовано в журнале Applied Acoustics и поддержано грантом Российского научного фонда.

Пенные материалы чаще всего используются для звукоизоляции. Сейчас они эффективны только против высокочастотного шума. Однако низкие частоты могут гораздо серьезнее вредить здоровью человека. Наиболее опасны инфра- и низкочастотные вибрации и шум с частотой менее 0,4 кГц, особенно если они воздействуют на человека в течение длительного времени.

Ученые много раз пытались объединить микро и нано-материалы с целью получить модифицированный материал с улучшенными прочностными, эластичными, динамическими и вибрационными свойствами, который будет надежно изолировать помещение в том числе и от низкочастного шума. Однако акустические характеристики таких материалов улучшить до сих пор не получалось.

Российские и корейские ученые вместе разработали материал с улучшенными акустическими характеристиками. Это вещество представляет собой гибридную нанопену, его получают, дополнительно обогащая обычную звукопоглощающую пену пористыми гранулами из наночастиц кремнезема и магнетита. Для этого пену пропитывают взвесями нанопорошков в жидкости, обрабатывают ультразвуком и просушивают.

Формирующиеся гранулы из наночастиц структурно можно сравнить с аэрогелем. Этот класс материалов проявляет как хорошие теплоизоляционные свойства, так и шумоизоляционные. Однако аэрогели стоят довольно дорого и сложны при использовании в конструкциях. Новый материал структурно схож с аэрогелем, однако лишен его недостатков — высокой цены и инженерных проблем.

Механизм звукопоглощения новой пены основан на том, что ее звукопоглощающая поверхность многократно увеличивается благодаря большому количеству нанопор во введенных частицах, а также расположению этих частиц в матрице пены в виде своеобразных каналов. Наночастицы поглощают энергию звуковой волны, превращая ее в тепло. Вместе с этим возрастают звукозащитные свойства материала. Новый пенный материал продемонстрировал многообещающие результаты на средних частотах и потому теперь необходимо провести более специализированные испытания в области низких частот.

«Любой материал в некотором приближении можно представить сетью связанных между собой пружинками грузов. Такая механическая система всегда имеет собственные полосы частот, на которых колебания распространяются в системе относительно свободно, и запрещенные полосы частот, на которых колебания быстро угасают в системе. С этой позиции эффективно погасить передачу колебаний, в том числе звуковых, возможно, если чередовать материалы таким образом, чтобы свободно распространяющиеся в первом материале колебания оказывались в запрещенной полосе для второго слоя, — комментирует сотрудник ДВФУ Алексей Завьялов. — Конечно, для разработанного пенного материала такая идеализация является слишком грубой. Однако она позволяет наглядно проиллюстрировать фундаментально обусловленную необходимость создания "сэндвич"-структур».

Исследование показало, что метод, при котором пены обогащают составами нанокремнезема или наномагнетита, формирующих гранулы до нескольких сотен микрометров (в соответствии с размерами пор модифицируемого пенного материала) и обладающих порами около 15 нм, достаточно эффективен. Это небольшое дополнение обеспечило более сложную и разветвленную 3D-сеть наноканалов, что привело к дополнительному поглощению шумовой энергии. Благодаря использованному подходу шумопоглощение в диапазоне 2,0-6,3 кГц и на более низких частот 0,5-1,6 кГц было эффективно. Степень поглощения была увеличена на 60-100 % и звукопередача была снижена на 20-22 дБ, вне зависимости от типа нанонаполнителя. Теперь авторы намерены улучшить материал при помощи систем активного шумоподавления.

Источник новости: indicator.ru






Для того, чтобы добавить новость,
вам необходимо или зарегистрироваться


Статьи журнала "Полимерные материалы"

Тяжелые изделия для проворной рыбыТяжелые изделия для проворной рыбы
Маркировку «Аквахозяйство» (aqua- farming) или «Аквакультура» (Aqua-Kultur) в настоящее время мож...
«Щелевая» пропитка под давлением для сокращения времени цикла производства изделий из композитов«Щелевая» пропитка под давлением для сокращения времени цикла производства изделий из композитов
Введение Полимерные композиционные материалы на основе непрерывных волокон (ВПКМ) в высокой степе...
«Вторая молодость» экструзионного оборудования«Вторая молодость» экструзионного оборудования
С начала 1990-х гг. в страны Восточной Европы хлынул поток экструзионного оборудования. На первы...
Экспресс-оценка эффективности инвестиционных проектовЭкспресс-оценка эффективности инвестиционных проектов
 Е, то ИП считается эффективным. Необходимо добавить, что все инвестиционные расчеты, в том ч...
Все статьи

Журнал

В следующем номере

    Тема номера: КОМПОЗИТЫ И ПОЛИУРЕТАНЫ
  • Композиционные материалы: производство, применение, тенденции рынка
  • Новый шаг на пути повышения эффективности производства изделий из ТКМ
  • Самовосстанавливающиеся полиуретаны-возможности и ограничения
  • Облегченные конструкции из полимерных композитов: больше чем идеи
  • Заглавная роль отвердителя для эпоксидного композиционного материала
  • Читать полностью

Популярные запросы

Материалы кровельные
Экструдер для производства пленки
Барьерная пленка
Проектирование трубопроводов
Листовой абс пластик
Ремонт термопластавтоматов
Трехслойная пленка
Сборные резервуары
Переработка пэт
Оборудование для производства пластиковой упаковки

Контакты

Адрес редакции:
105066, Москва, Токмаков пер., д. 16, стр. 2, пом. 2, комн. 5

Редакция:
+7 (499) 267-40-10
E-mail: victor-gonchar@mail.ru

Отдел подписки:
Прямая линия: 8 (800) 200-11-12
бесплатный звонок из любого региона России
E-mail: podpiska@vedomost.ru

Отдел рекламы:
Прямая линия:
+7 (499) 267-40-10, +7 (499) 267-40-15
E-mail: reklama@vedomost.ru

Вопросы работы портала:
E-mail: support@polymerbranch.com

Рейтинг@Mail.ru
Rambler's Top100
Логин или E-mail
Пароль (Забыли пароль?)
Запомнить
Если Вы ещё не зарегистрированы в системе, Вам необходимо зарегистрироваться
Введите E-mail:
Настоящим, в соответствии с Федеральным законом № 152-ФЗ «О персональных данных» от 27.07.2006 года, Вы подтверждаете свое согласие на обработку компанией ООО «Концепция связи XXI век» персональных данных: сбор, систематизацию, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), использование, передачу в целях продвижения товаров, работ, услуг на рынке путем осуществления прямых контактов с помощью средств связи, продажи продуктов и услуг на Ваше имя, блокирование, обезличивание, уничтожение.

Компания ООО «Концепция связи XXI век» гарантирует конфиденциальность получаемой информации. Обработка персональных данных осуществляется в целях эффективного исполнения заказов, договоров и иных обязательств, принятых компанией в качестве обязательных к исполнению.

В случае необходимости предоставления Ваших персональных данных правообладателю, дистрибьютору или реселлеру программного обеспечения в целях регистрации программного обеспечения на Ваше имя, Вы даёте согласие на передачу своих персональных данных.

Компания ООО «Концепция связи XXI век» гарантирует, что правообладатель, дистрибьютор или реселлер программного обеспечения осуществляет защиту персональных данных на условиях, аналогичных изложенным в Политике конфиденциальности персональных данных.

Настоящее согласие распространяется на следующие персональные данные: фамилия, имя и отчество, место работы, должность, адрес электронной почты, почтовый адрес доставки заказов, контактный телефон, платёжные реквизиты. Срок действия согласия является неограниченным. Вы можете в любой момент отозвать настоящее согласие, направив письменное уведомление на адрес: podpiska@vedomost.ru с пометкой «Отзыв согласия на обработку персональных данных».

Обращаем Ваше внимание, что отзыв согласия на обработку персональных данных влечёт за собой удаление Вашей учётной записи с соответствующего Интернет-сайта и/или уничтожение записей, содержащих Ваши персональные данные, в системах обработки персональных данных компании ООО «Концепция связи XXI век», что может сделать невозможным для Вас пользование ее интернет-сервисами.

Давая согласие на обработку персональных данных, Вы гарантируете, что представленная Вами информация является полной, точной и достоверной, а также что при представлении информации не нарушаются действующее законодательство Российской Федерации, законные права и интересы третьих лиц. Вы подтверждаете, что вся предоставленная информация заполнена Вами в отношении себя лично.

Настоящее согласие действует в течение всего периода хранения персональных данных, если иное не предусмотрено законодательством Российской Федерации.

Принимаю условия соглашения
Mon, 27 Jan 2020 07:55:39