Innovativer Verbundwerkstoff reduziert Vibrationen und Lärm: Forscher der ETH präsentieren bahnbrechende Lösung

BerlinEs gibt eine starke Nachfrage nach Materialien, die Vibrationen reduzieren können und trotzdem robust und stützend sind. Traditionelle Lösungen wie Schaumstoffe, Gummi und mechanische Teile sind oft sperrig und teuer. Forscher der ETH haben ein neues Material entwickelt, das dieses Problem angeht. Es kombiniert Schichten aus robusten Materialien mit sehr dünnen, flexiblen Schichten. Dieses Design könnte viele Industrien erheblich beeinflussen.

Das Verbundmaterial setzt sich zusammen aus:

Steife Schichten: Hergestellt aus Glas oder Silizium Dämpfungsschichten: Bestehen aus vernetztem Polydimethylsiloxan (PDMS) Schichtdickenverhältnis: Weniger als 1% Dämpfungsmaterial in der Gesamtkombination

Frühere Modelle verwendeten Glas- und Siliziumplatten, die durch sehr dünne, gummiartige Schichten verbunden waren. Diese Materialien waren sowohl robust als auch fähig, Vibrationen zu reduzieren. Tests zeigten, dass sie Geräusche sehr gut dämpfen und mehr Stabilität verleihen konnten. Diese Materialien waren leiser als herkömmliches Glas.

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Dieses neue Material könnte zahlreiche Industrien revolutionieren. Mögliche Anwendungen umfassen leisere Fahrzeugteile und robustere Maschinengehäuse. Besonders vielversprechend ist es für die Luft- und Raumfahrt sowie Sensortechnologien, wo eine Reduzierung von Vibrationen entscheidend ist. Zudem funktionieren die dünnen Polymerlagen bei unterschiedlichen Temperaturen zuverlässig, was die Langlebigkeit von Produkten verbessern könnte.

Ein weiterer großer Vorteil ist die Skalierbarkeit. Das Verbundlaminat lässt sich leicht herstellen und kann in großen Platten produziert werden, was für den industriellen Einsatz nützlich ist. Die verwendeten Materialien – Glas und Silizium – sind einfach zu recyceln und unterstützen somit die Umweltziele. Dies ist wichtig, da Industrien nach umweltfreundlicheren Materialien suchen.

Der auf PDMS basierende Kunststoff reagiert bei Zugabe eines Katalysators und verwandelt sich in ein gummiartiges Material. Dies ermöglicht starke Verbindungen mit den festen Platten, was die Struktur verstärkt. Die Schichten sind so konzipiert, dass sie das Ausfallrisiko minimieren und die Dämpfungseigenschaften verbessern.

Neue Materialien könnten das Ingenieurwesen revolutionieren, indem sie beweisen, dass gegensätzliche Eigenschaften wie Steifigkeit und Dämpfung effektiv zusammenwirken können, um die Leistung zu verbessern. Sobald die Industrie die Vorteile erkennt, könnten diese Materialien bald weit verbreitet sein und leisere sowie langlebigere Lösungen bieten, die einen Wettbewerbsvorteil darstellen.