科学家开发出世界上最轻的隔音材料—氧化石墨烯/聚乙烯醇气凝胶

据外媒报道,巴斯大学的研究人员创造了一种有史以来最轻的隔音材料,可以降低飞机发动机噪音以提高乘客舒适度。这种材料基于石墨烯气凝胶,每立方米仅重2.1kg,能将噪音降低16分贝。

近期,巴斯大学材料与结构中心研究小组在《Nature Scientific Reports》发表公开论文“Ultralight graphene oxide/polyvinyl alcohol aerogel for broad bandand tuneable acoustic properties ”,提出了一种超轻氧化石墨烯(GO)/聚乙烯醇(PVA)气凝胶(GPA)作为一种新型声学材料,该多孔性可调谐的蜂窝状气凝胶密度极低、具备较强声能耗散能力,有望成为满足先进工程应用的新型声学材料。

这种材料(GPA)每立方米仅重 2.1 千克,是有史以来制造的最轻的隔音材料。它可以用作飞机发动机内的绝缘材料,最多可将噪音降低 16 分贝——将喷气发动机起飞时 105 分贝的轰鸣声降低到近似吹风机的声音大小。

在航空航天领域,重量极为关键。气凝胶结构使其重量非常轻,这意味着它可以作为飞机引擎机舱的绝缘体,而整体重量几乎没有增加。研究团队目前正在进一步优化该材料,以提供更好的散热效果,从而提高燃油效率和安全性。

领导这项研究的 Michele Meo 教授说:“这显然是一种非常令人兴奋的材料,可以以多种方式应用——最初是在航空航天领域,但也可能在许多其他领域,如汽车和海洋运输,以及建筑。我们通过使用氧化石墨烯和聚合物的液体混合,搅打出气泡并冷冻铸造,成功地制造出具有如此低密度的材料。”

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超轻 GPAs 示意图

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超轻 GO/PVA 气凝胶制造工艺示意图

虽然该团队最初的重点是与航空航天领域的合作伙伴合作,一起测试这种材料作为飞机引擎隔音材料的作用,但他们表示,这种材料也可以用于制造直升机或汽车引擎中的面板。他们估计气凝胶可以在18个月内投入使用。

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