Nouvelle avancée : un matériau composite réduit les vibrations et le bruit tout en restant résistant

ParisLa demande est forte pour des matériaux capables de diminuer les vibrations tout en restant résistants et soutenants. Les solutions traditionnelles telles que les mousses, le caoutchouc et les pièces mécaniques sont souvent encombrantes et coûteuses. Des chercheurs de l'ETH ont mis au point un matériau innovant pour répondre à ce problème. Ce matériau associe des couches de matériaux solides à des couches très fines et flexibles. Cette conception pourrait avoir un impact significatif sur de nombreux secteurs.

Le matériau composite se compose de :

• Couches rigides : Fabriquées en verre ou en silicium
• Couches d'amortissement : Composées de polydiméthylsiloxane réticulé (PDMS)
• Rapport d'épaisseur des couches : Moins de 1 % de matériau d'amortissement dans la composition totale

Les premiers prototypes utilisaient des plaques de verre et de silicium reliées par de fines couches élastiques. Ces matériaux étaient à la fois robustes et efficaces pour atténuer les vibrations. Les tests ont démontré qu'ils excellaient dans la réduction du bruit et la stabilisation. Ces matériaux étaient plus silencieux que le verre ordinaire.

Ce nouveau matériau pourrait transformer plusieurs secteurs. Il pourrait être utilisé pour fabriquer des pièces de véhicule plus silencieuses et des structures de machines plus robustes. Il est prometteur pour l'aérospatiale et la technologie des capteurs, où réduire les vibrations est crucial. De plus, les fines couches de polymère fonctionnent bien à différentes températures, ce qui pourrait augmenter la durabilité des produits.

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Un autre avantage majeur est la capacité d'expansion. Le laminé composite est simple à fabriquer et peut être produit en grandes plaques, ce qui est idéal pour une utilisation industrielle. Les matériaux employés—verre et silicium—sont faciles à recycler, soutenant ainsi les objectifs environnementaux. Cela revêt une grande importance pour les industries en quête de matériaux plus écologiques.

Le polymère à base de PDMS réagit lorsqu'un catalyseur est ajouté, se transformant en une matière caoutchouteuse. Cela permet de créer de solides liaisons avec les plaques rigides, renforçant ainsi la structure. Les couches sont conçues pour minimiser le risque de défaillance et améliorer les propriétés d'amortissement.

De nouveaux matériaux ont le potentiel de transformer le domaine de l'ingénierie en prouvant que des qualités opposées comme la rigidité et l'amortissement peuvent s'unir pour améliorer les performances. Avec la reconnaissance des avantages par les industries, ces matériaux pourraient bientôt se généraliser, offrant des solutions plus silencieuses et durables qui procurent un avantage concurrentiel.