عایق صوت نانویی با حداقل وزن در ایران ساخته شد

مریم محمدی گوجانی، مجری طرح «ساخت جاذب صوت با استفاده از نانو الیاف» و فارغ التحصیل دانشگاه امیرکبیر به مهر گفت: مشکل اساسی در جذب صوت، جذب امواج با بسامد های پایین یا متوسط است و این در حالی است که محدوده قابل درک برای انسان ۱۶ تا ۲۰ هزار هرتز است.

وی افزود: تمام وسایل کنار ما می توانند به راحتی صوت های بالا را جذب کنند ولی صوت های پایین به راحتی قابل جذب نیستند.

محمدی با بیان اینکه فرکانس پایین در واقع قسمتی است که گوش انسان به آن حساس است، اظهار داشت: قابلیت جذب فرکانس پایین توسط انسان سخت است به همین دلیل در حال حاضر از عایق های صوتی با ضخامت بالا استفاده می شود که گاها این ضخامت به بیش از ۱۵ سانتیمتر می رسد که البته باز هم صوت به صورت کامل توسط این عایق ها جذب نمی شود، از این رو توانستیم با فناوری نانو مشکل ضخامت و جذب صوت با فرکانس پایین را برطرف کنیم.

وی افزود: بر اساس ویژگی های نانو الیاف انتظار می رود پس از برخورد امواج صوت به این لایه، جذب در بسامدهای پایین افزایش یابد، اما در عمل پس از اضافه شدن لایه نانو لیفی به مجموعه جاذب، ضریب جذب صوت در هر دو بسامد پایین و بالا کاهش می یابد.

محمدی خاطرنشان کرد: آنچه در این تحقیق صورت گرفت شناسایی عامل تاثیرگذار بر افت ضریب جذب صوت و رفع آن بود، به نحوی که پس از غلبه بر این اثر، جذب صوت در بسامدهای بالا و پایین به شکل قابل ملاحظه ای افزایش یافت.

وی افزود: به طور معمول هنگام استفاده از جاذب های رایج مانند فوم، پشم سنگ، پشم شیشه، پارچه برای جذب امواج صوت با بسامد های متوسط و پایین ضخامت جاذب تا چندین برابر افزایش می یابد.

این محقق افزود: واضح است با توجه به ضخامت زیاد این جاذب ها، استفاده از این سیستم جز در مواردی خاص امکان پذیر نیست به همین منظور با توجه به ویژگی های الیاف نانو، تلاش می شود که از ترکیب الیاف میکرو و نانو جهت جذب امواج صوت با بسامد های بالا و پایین استفاده شود.

وی گفت: انتظار می رود با توجه به خواص الیاف نانو، زمانی که این لایه در کنار جاذب های رایج قرار می گیرد علاوه بر بهبود جذب صوت در بسامد های بالا، میزان جذب صوت در بسامدهای پایین نیز افزایش یابد.

وی افزود: جهت انتخاب پلیمر مناسب برای تهیه نانوالیاف، عوامل موثر بر جذب صوت مانند چگالی، مدول الاستیته، وزن مولکولی و ... مورد مطالعه قرار گرفت.

محمدی گفت: از میان مواد موجود پلیمرهایی انتخاب شدند که بر اساس این عامل ها جذب مناسب تری داشته باشند، علاوه بر این آسان بودن شرایط الکتروریسی، در دسترس بودن مواد اولیه و مناسب بودن قیمت آن جهت تولید انبوه نیز مدنظر قرار گرفته شد.

وی ادامه داد: پس از تهیه لایه نانولیفی و اضافه کردن این لایه روی مجموعه جاذب مشاهده شد، اضافه شدن این لایه بر خلاف تصور، سبب کاهش ضریب جذب صوت در بسامدهای بالا و پایین می شود.

وی گفت: همچنین زمانی که لایه نانولیفی زیرمجموعه جاذب قرار گرفت حضور مجموعه جاذب قبل از لایه نانولیفی، مانع از عملکرد لایه شد و عملا تغییری در میزان جذب رخ نداد.

محمدی ادامه داد: در نهایت متوجه شدیم که عوامل تاثیرگذار بر افت جذب صوت شناسایی و روش های گوناگونی جهت غلبه بر آنها پیشنهاد و بررسی شد.

وی با بیان اینکه جاذب صوت با استفاده از نانو الیاف نمونه مشابهی ندارد، گفت: با استفاده از نوآوری نانولیفی می توانیم به جذب صوت با ضریب بیشتر از ۰.۶ در فرکانس های پایین و بالا برسیم.

محمدی افزود: با استفاده از این فناوری نانو جاذبی با حداقل وزن و با ضخامت ۲.۵، ۵، ۱۰ میلیمتری برای عایق های جذب صوت ایجاد می شود.

وی از کاربردهای این نانو جاذب های صوت گفت: این محصول می تواند در هر صنعت، مکان یا محصولی مانند ساختمان سازی، راه سازی، خودرو سازی، ماشین های صنعتی، استودیو و سالن های کنفرانس، سیستم های تهویه و نظامی که در آن جذب صوت مطرح باشد، استفاده شود.

دکتر محمد امانی و علی اکبر قره آقاجی از اعضای هیات علمی دانشگاه امیرکبیر بر این پروژه نظارت داشتند.