От самолетов до квартир, большинство помещений в настоящее время спроектированы с использованием звукопоглощающих материалов, которые помогают глушить гудящие, эхом и бормочущие звуки повседневной жизни. Но большинство акустических материалов, которые могут нейтрализовать человеческие голоса, движение транспорта и музыку, сделаны из пенопласта, который нелегко перерабатывать или разлагать. Теперь исследователи, чья работа была представлена в ACS Sustainable Chemistry & Engineering, создали биоразлагаемую пленку из морских водорослей, которая эффективно поглощает звуки в этом диапазоне.
Контроль и оптимизация того, как звук распространяется по комнате, является ключом к созданию функциональных пространств. Акустические панели из вспененного материала являются распространенным решением, они изготавливаются из различных материалов и имеют разную толщину, адаптированную к конкретным звуковым требованиям. Однако большинство этих пен изготавливаются из полиуретана и других полимеров, получаемых из сырой нефти или сланцевого газа.
Чтобы избежать нефтехимии, исследователи изучили более возобновляемые и биоразлагаемые звукопоглощающие альтернативы. Но многие современные варианты сделаны из растительных волокон, которые неэффективно гасят шумы в наиболее полезном диапазоне звуковых частот или слишком толсты или громоздки для изготовления. Итак, Чиндам Чандрапракаш и его коллеги хотели разработать биоразлагаемый материал растительного происхождения, который был бы прост в производстве и мог бы поглощать целый ряд звуков.
Команда создала тонкие пленки агара, желеобразного материала, получаемого из морских водорослей, вместе с другими добавками растительного происхождения и варьировала как толщину, так и пористость пленок. Проведя серию тестов, исследователи измерили, насколько хорошо пленки гасят звук в диапазоне частот — от басового гудения до пронзительного визга.
Для этого команда создала звуковую трубку, на одном конце которой находится динамик, а на другом конце надевается тестовая пленка. Микрофоны в середине трубки измеряли количество звука, издаваемого динамиком, и количество звука, отраженного от пленки. Эти эксперименты показали, что пористые пленки, изготовленные с самой высокой концентрацией агара, обладают самыми высокими звукопоглощающими свойствами и действуют аналогично традиционным акустическим пенам.
Исследователи планируют изучить способы модификации агаровых пленок, чтобы придать им другие желаемые свойства, такие как огнестойкость, и изучат другие пленочные материалы биологического происхождения.
