Grafenový aerogel je nejlehčím zvukovým izolátorem na světě  
Extrémně lehký aerogel z oxidu grafenu a polyvinylalkoholu výtečně izoluje zvuk při hustotě pouhých 2,1 kilogramu na metr krychlový. Vyrábí se podobně jako sněhové pusinky. Jak žoviálně uvádějí jeho tvůrci, při použití na kryty leteckých motorů by mohl snížit hluk v kabině proudového dopravního letounu zhruba na úroveň fénu na vlasy.
Michele Meo se svým výtvorem. Kredit: University of Bath.
Michele Meo se svým výtvorem. Kredit: University of Bath.

V leteckých a kosmických technologiích hraje nesmírně významnou roli váha materiálů. Každý gram navíc znamená finanční náklady a konstrukční problémy. Tým materiálových vědců britské University of Bath nedávno vyvinul velice lehký grafenový aerogel, který je nejlehčím zvukovým izolátorem, co byl kdy vyroben. Tento aerogel dokáže ztlumit zvuk až o 16 decibelů, i když metr krychlový materiálu váží pouhých 2,1 kg.

 

Konvenční akustické izolátory se vyrábějí například z polyuretanu, jako Kinetics KUA. Jejich materiál byl vyvinut tak, aby absorboval maximální množství akustické energie s minimální hmotností a objemem. Přitom mají hustotu cca 32 kilogramů na metr krychlový. Materiál britského týmu, který představuje aerogel založený na oxidu grafenu a polyvinylalkoholu, jímž je naplněný aramidový metamateriál Nomex v podobě plástve, je patnáctkrát řidší, což je skoro neuvěřitelné.

Logo. Kredit: University of Bath.
Logo. Kredit: University of Bath.

 

Vzhledem k velmi nízké hmotnosti by se grafenový aerogel mohl pěkně uplatnit v leteckém a kosmickém průmyslu. Vedoucí výzkumu Michele Meo a jeho kolegové vidí jako jednu z klíčových možností pro svůj materiál použití pro kryty leteckých motorů. Propočítali, že s grafenovým aerogelem by bylo možné snížit hluk v kabině tryskového letounu ze současných cca 105 decibelů na zhruba 95 decibelů, což odpovídá fénu na vlasy.

Rekordně lehký zvukový izolátor. Kredit: University of Bath.
Rekordně lehký zvukový izolátor. Kredit: University of Bath.

 

Podle Mea jde o velmi slibný materiál, který by si mohl nalézt celou řadu zajímavých aplikací. Kromě letounů a kosmických technologií by se mohl osvědčit při výrobě automobilů, lodí nebo také ve stavebnictví. Jak uvádí Meo, při výrobě aerogelu z grafenu a polymeru použili „šlehání“ pro vznik vzduchových bublin a zpracování pomocí mrazu (freeze-casting). Meo to přirovnání k výrobě sněhových pusinek z našlehaného vaječného bílku. Grafenový aerogel je, stejně jako pusinky, velice lehký a přitom pevný. A jako bonus výborně akusticky izoluje.

 

Aby toho nebylo málo Meo a spol. jsou přesvědčeni, že využití nového aerogelu dosáhne za zvukovou izolaci. Aerogel je dost odolný vůči ohni a také stíní před elektromagnetickými vlnami. Po dalším vývoji by mohl i obstojně izolovat teplo. To jsou vlastnosti, s nimiž se dá leccos vymyslet. Grafenový aerogel by měl být na trhu do 18 měsíců.

 

Literatura

University of Bath 18. 6. 2021.

Nature Scientific Reports 11: 10572.

Datum: 19.06.2021
Tisk článku

Související články:

Nikl se strukturou dřeva má pevnost titanu a hustotu vody     Autor: Stanislav Mihulka (03.02.2019)
Jak vyrobit lehké 18-karátové zlato z plastu?     Autor: Stanislav Mihulka (13.01.2020)
Biomimetický nanoaerogel je nejlehčí materiál pro elektromagnetické stínění     Autor: Stanislav Mihulka (06.07.2020)



Diskuze:

Zdenek Svindrych,2021-06-20 21:30:58

Nechci být "party pooper", ale nejlehčím zvukovým izolátorem je vakuum!
... vakuum do každé rodiny ... !!

Odpovědět

Hustota?

Stanislav Čeřovský,2021-06-19 15:20:06

"Přitom mají (...akustické izolátory z polyuretanu...) hustotu cca 32 kilogramů na metr krychlový. Materiál britského týmu, který představuje aerogel založený na oxidu grafenu a polyvinylalkoholu, jímž je naplněný aramidový metamateriál Nomex v podobě plástve, je patnáctkrát řidší, což je skoro neuvěřitelné."
Jenže Nomex sám o sobě má (podle velikosti buněk apod.) podobnou hustotu jako polyuretan, takže celkově je ta úspora daleko menší, než by se podle textu mohlo zdát.
https://www.imatec.it/wp-content/uploads/2014/04/Nomex-EN.pdf

Odpovědět



Tento web používá k poskytování služeb, personalizaci reklam a analýze návštěvnosti soubory cookie. Používáním tohoto webu s tím souhlasíte. Další informace