Cnbeta 07月25日 17:53
新型超薄隔音材料可有效阻隔交通噪音
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瑞士联邦材料科学与技术实验室(EMPA)研发出一种革命性的新型隔音材料,其厚度仅为传统吸音材料的四分之一,却能实现同等的降噪效果。这种矿物泡沫材料不仅超薄,还能根据噪音源和安装空间调整其吸音频率。通过精密的孔隙结构设计和多层结构,它能有效“欺骗”声波,使其感觉材料更厚。研究表明,该材料能在实际应用中降低约4分贝的交通噪音,尤其对车辆进出车道时的噪音有显著抑制作用。这种材料的出现为建筑设计带来了更大的灵活性,并具备防风雨、防火和可回收的特性,为城市降噪提供了新方案。尽管目前穿孔工艺仍需改进,但其批量生产的潜力巨大,有望在全球范围内减少噪音污染。

💡 **超薄高效隔音:** EMPA研发的新型矿物泡沫材料,厚度仅为传统吸音材料的四分之一,却能实现同等的降噪性能。其核心在于特殊的孔隙结构设计,迫使声波绕行更长的路径,从而在更薄的体积内实现高效吸音。

🎛️ **可调谐吸音频率:** 该材料的独特之处在于其吸音特性可以根据具体需求进行调整。研究人员可以通过改变材料的孔径、穿孔方式和层结构,精确控制其对特定频率噪音的吸收效果,使其适用于各种不同的声学环境。

📉 **实际降噪效果显著:** 在苏黎世的一项实际测试中,安装了该新型隔音材料的车道噪音降低了约4分贝,尤其在车辆进出时产生的噪音抑制效果明显。这表明该材料在应对城市交通噪音方面具有实际应用价值。

🏗️ **提升建筑设计灵活性:** 由于其超薄的特性,这种新型隔音材料为建筑师和建造商提供了更大的设计自由度,减少了对空间占用的限制。材料易于切割和安装,可用于室内外多种场景,如楼梯间、办公室、大厅和教室等。

♻️ **环保与安全特性:** 该材料不仅具备防风雨和防火的特性,还可回收利用,符合可持续发展的理念。这使其成为室内外隔音应用的理想选择,兼顾了性能、安全与环保。

瑞士的研究人员研发出一种能够有效抑制街道噪音的材料,其厚度比建筑中使用的类似性能吸音材料要薄四倍。这种来自杜本多夫瑞士联邦材料科学与技术实验室 (EMPA) 研究所声学/降噪实验室的新材料似乎还没有名字。

EMPA 的新型矿物泡沫比传统吸音材料薄 75%,但效果相同

但除了超薄外形之外,它还有一个巧妙的功能:可以根据外部噪音的来源以及安装空间类型,调整到特定的频率范围。

它本质上是一种矿物石膏或水泥泡沫,经过特殊生产,具有不同大小的孔隙,并且被填充在多个薄层中以产生更多变化。

“矿物泡沫孔隙结构各异,迫使空气颗粒需要绕行更远的路径才能进入材料内部并再次排出。尽管厚度较薄,但这却给人一种更厚的声波吸收体的感觉,”EMPA研究员Bart Van Damme解释道。

利用数值模型,研究人员可以“通过改变孔径、穿孔和层结构来模拟甚至具体影响整个材料的声学行为”。


研究人员通过在通往公共街道的车道上安装 72 块 2.1 英寸厚的面板来测试这种材料

研究团队测试了这种新材料,在苏黎世一条车道上安装了足够多的5.5厘米厚的面板,覆盖了大约12平方米的面积。车道的一端通向公共街道,另一端通向庭院。这些面板有助于降低4分贝的交通噪音,尤其能有效降低车辆驶近或驶离车道时产生的噪音。

这种明显更薄的吸音材料使建筑商和建筑师在设计和建造居住空间时拥有更大的灵活性,因为它们不像传统绝缘材料那样占用那么多空间。


这种材料可以很容易地切割和安装在室内和室外,并且可以通过改变穿孔来调整其声学特性

材料的孔径、穿孔和层结构也可以改变,以改变其声学行为,以适应不同类型的空间 - 如楼梯间、办公室、大厅和教室。

更重要的是,它具有防风雨、防火和可回收的特性,是室内和室外用途的多功能选择。


这种新材料防火防风雨,但目前穿孔是手工完成的,这意味着制作需要花费大量的时间和精力

话虽如此,这种材料目前的形式还不够完美。它在高频降噪方面不如岩棉,而且穿孔过程目前是手工完成的,因此劳动密集型。为了解决后者,EMPA 团队的下一步将是简化批量生产。他们已经与瑞士材料制造商 De Cavis 合作研发这种材料,希望它能够很快帮助世界减少噪音。

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