Независимо от того, используются ли они в автомобилях, зданиях или самолетах, большинство современных звукоизоляционных панелей изготавливаются из вспененных материалов, получаемых из нефтехимической продукции. Однако вскоре на горизонте может появиться более экологичная альтернатива в виде мембран из морских водорослей.

Одна из агаровых мембран, использованных в данном эксперименте. Adapted from ACS Sustainable Chemistry & Engineering 2022, DOI: 10.1021/acssuschemeng.2c00168

Хотя материалы на основе растений ранее уже использовались для этих целей, многие из них оказались неспособны изолировать шум в достаточно широком диапазоне частот или были слишком громоздкими для коммерческого производства.

В поисках более функционального варианта ученые из Индийского технологического института обратились к аналогу желатина, получаемого из морских водорослей и известному в кулинарии как агар-агар. В сочетании с глицерином в качестве пластификатора и нанокристаллической целлюлозой в роли армирующего материала, из агара были сформированы тонкие пленки, из которых путем сублимационной сушки были изготовлены пористые мембраны.

Звукоизолирующие характеристики этих мембран впоследствии были испытаны следующим образом: на один конец трубы поместили громкоговоритель, на другой - одну из мембран, а посередине расположили два микрофона. С помощью одного микрофона измерялось, сколько звука испускает динамик, а с помощью другого - сколько звука отражается мембраной обратно в трубу.

Было обнаружено, что мембраны с пористостью около 80 процентов лучше всего работают в широком диапазоне частот "от басового гула до пронзительного воя", обеспечивая характеристики, аналогичные традиционным акустическим пеноматериалам. Однако в отличие от таких пенопластов, агаровые мембраны не требуют использования нефтехимических продуктов для своего производства, а также биоразлагаются после утилизации.

В настоящее время ученые пытаются придать мембранам другие качества, такие как огнестойкость, а также изучают возможность использования других материалов растительного происхождения.

Результаты этого проекта под руководством доцента Чиндама Чандрапракаша были недавно представлены в научном издании ACS Sustainable Chemistry & Engineering.

Источники:  American Chemical Society via EurekAlert, journal ACS Sustainable Chemistry & Engineering.
(https://www.eurekalert.org/news-releases/958788)
(https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acssuschemeng.2c00168)