Nieuw composietmateriaal vermindert effectief trillingen en geluid: potentieel voor diverse industrieën

AmsterdamEr is een grote behoefte aan materialen die trillingen kunnen verminderen en toch sterk en ondersteunend blijven. Traditionele oplossingen zoals schuim, rubber en mechanische onderdelen zijn vaak omvangrijk en kostbaar. Onderzoekers van de ETH hebben een innovatief materiaal ontwikkeld dat dit probleem aanpakt. Het combineert lagen van sterke materialen met zeer dunne, flexibele lagen. Dit ontwerp kan een grote impact hebben op veel industrieën.

Het samengestelde materiaal bestaat uit:

Stijve lagen bestaan uit glas of silicium, terwijl de dempende lagen opgebouwd zijn uit verknoopt polydimethylsiloxaan (PDMS). De dikteverhouding van de lagen zorgt ervoor dat het dempingsmateriaal minder dan 1% van de totale samenstelling uitmaakt.

Vroege modellen maakten gebruik van glas en siliciumplaten, verbonden door zeer dunne, rubberachtige lagen. Deze materialen waren zowel sterk als effectief in het verminderen van trillingen. Tests toonden aan dat ze uitstekend geluid dempten en voor meer stabiliteit zorgden. Deze materialen waren stiller dan gewoon glas.

Lees ook:

Vandaag · 11:57

Hubble ontdekt schokkende beweging in Jupiters Grote Rode Vlek, als gelei in actie

Dit innovatieve materiaal kan veel industrieën transformeren. Het is mogelijk toepasbaar voor het maken van stillere voertuigonderdelen en stevigere machinebehuizingen. Het biedt veelbelovende mogelijkheden voor de lucht- en ruimtevaart en sensortechnologie, waar het verminderen van trillingen essentieel is. Bovendien functioneren de dunne polymeerlagen goed bij verschillende temperaturen, wat de levensduur van producten kan verlengen.

Schaalbaarheid is een ander groot voordeel. Het composietlaminaat is eenvoudig te vervaardigen en kan in grote platen worden geproduceerd, wat handig is voor industrieel gebruik. De gebruikte materialen—glas en silicium—zijn gemakkelijk te recyclen en ondersteunen milieudoelstellingen. Dit is belangrijk omdat industriële sectoren op zoek zijn naar milieuvriendelijkere materialen.

Wanneer een katalysator wordt toegevoegd, reageert de op PDMS gebaseerde polymeer en verandert in een flexibel materiaal. Dit bevordert sterke verbindingen met de stevige platen, waardoor de constructie versterkt wordt. De lagen zijn ontworpen om het risico op falen te verminderen en de dempende eigenschappen te verbeteren.

Nieuwe materialen kunnen de technieksector transformeren door aan te tonen dat tegengestelde eigenschappen zoals stijfheid en demping samen kunnen werken voor betere prestaties. Naarmate bedrijven de voordelen inzien, kunnen deze materialen snel gemeengoed worden, met stillere en duurzamere oplossingen die een concurrentievoordeel bieden.