日益严重的噪声污染对人类健康构成了巨大威胁并造成了巨大的经济损失。然而,现有的大多数吸音材料在实现轻量化、坚固的机械稳定性和高效的低频(<1000 Hz)降噪方面面临着巨大的挑战。
在此,东华大学Fei Wang,Shichao Zhang通过静电纺丝和分散铸造技术创建了具有薄壁空腔结构的高度可压缩的微/纳米纤维海绵,以有效降低噪音。
文章要点
1)通过操纵射流中溶液/水相互作用驱动的相分离可以形成蓬松的纤维框架,在该框架上控制铸造分散体的变形以形成由半开放单元和缠结网络组成的薄壁空腔结构。
2)所得海绵表现出轻质特性(2.2 mg cm−3)和机械稳定性,并具有显著的低频降噪能力(吸收系数高达 0.98),得益于空腔结构骨架的振动和粘性摩擦效应。
这项工作可能为设计先进的纤维声学材料提供新的视野,启发航空航天和交通运输领域的下一代降噪装置。
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Meng Geng, et al, Highly Compressible Micro/Nanofibrous Sponges with Thin-Walled Cavity Structures Enable Low-Frequency Noise Reduction, Nano Lett., 2024
DOI: 10.1021/acs.nanolett.4c05906
https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.4c05906