Inovativni kompozitni materijal koji apsorbuje vibracije i prigušuje zvuk, a pritom ostaje izuzetno čvrst i tanak, predstavljen je javnosti kao rešenje za mnoge izazove u građevinskoj i industrijskoj primeni. Istraživači sa švajcarskog Instituta za tehnologiju u Cirihu (ETH Zurich) razvili su ovaj materijal sa specifičnom strukturom koja omogućava istovremenu čvrstinu i efikasno prigušivanje vibracija.
Testiranje uzorka na bazi stakla (Foto: Michel Büchel / ETH Zurich)
Tradicionalno, materijali koji prigušuju zvuk i vibracije, poput gumenih ploča i ekspandirane pene, imaju tendenciju da budu debeli i meki. Ovaj kompozit, međutim, predstavlja izuzetak, jer je izrađen od ultratankih slojeva čvrstog materijala koje povezuje još tanji sloj elastičnog polimera.
Prototipovi materijala sastavljeni su od staklenih ploča debljine od 0,2 do 0,3 milimetra, između kojih se nalaze PDMS (polidimetilsiloksan) slojevi debljine samo nekoliko stotina nanometara.
Oglas
Razmer između slojeva čvrstog materijala i polimera je ključan - kompjuterski modeli su pokazali da kompozit mora da sadrži najmanje 99% čvrstog materijala po zapremini, dok elastični slojevi čine manje od 1%.
Ioanna Tsimouri, vođa istraživanja, navodi da su slojevi polimera neophodni za postizanje efekta prigušivanja, ali ako su predebeli materijal gubi na čvrstini.
Eksperimentalna ispitivanja su pokazala da materijal može da izdrži standardne testove savijanja, kao i da zadržava svoja prigušujuća svojstva čak i na ekstremno niskim temperaturama do -125ºC.
U poređenju sa običnim staklom, ovaj kompozit prilikom pada sa visine od 25 centimetara proizvodi znatno tiši zvuk i ne odskače od površine, što svedoči o njegovoj sposobnosti apsorpcije vibracija.
Očekuje se da će dalji razvoj tehnologije omogućiti primenu ovog kompozita u različitim oblastima, kao što su prozori, kućišta mašina, automobilski delovi i elementi u aeronautičkoj industriji.
Dodatna prednost jeste mogućnost potpune reciklaže - stakleni deo kompozita može se lako odvojiti od malih količina PDMS-a, što doprinosi održivosti i ekološkoj prihvatljivosti materijala.
Istraživanje je objavljeno u naučnom časopisu Composites Part B: Engineering, a dalji rad na unapređenju ovog inovativnog materijala nastavlja se sa ciljem njegove komercijalizacije.
