ETHの革新的素材、振動とノイズを劇的に低減し産業に革命をもたらす
Tokyo振動を抑えつつ頑丈さを保つ素材が求められる中、従来の方法であるフォーム、ゴム、機械部品はかさばり高価です。ETHの研究者たちは、この問題を解決する新しい素材を開発しました。この素材は、強固な層と非常に薄く柔軟な層を組み合わせており、この設計は多くの産業に大きな影響を与えそうです。
複合材料は次の要素で構成されています。
- 硬い層:ガラスまたはシリコンで構成
- 緩衝層:架橋ポリジメチルシロキサン(PDMS)から形成
- 層の厚さ比:総組成の中で緩衝材は1%未満
初期のモデルは、ガラスとシリコンのプレートを非常に薄いゴムのような層で接続していました。これらの材料はどちらも強度があり、振動を抑える効果もありました。テスト結果では、騒音をかなり低減し、安定性を向上させることが示されました。これらの材料は通常のガラスよりも静かでした。
新素材、多様な産業の革新を予感
この新素材は、多くの産業を一変させる可能性を秘めています。車両部品を静かにし、機械のカバーをより強固にする用途に使えるかもしれません。航空宇宙やセンサー技術において、特に振動を抑える役割を果たすことが期待されています。また、薄いポリマー層は広範囲な温度に対応し、製品の寿命を延ばす手助けとなるかもしれません。
スケーラビリティは大きな利点の一つです。この複合ラミネートは製造が簡単で、大きなシートで生産できるため、産業用途に適しています。使用されるガラスとシリコンはリサイクルが容易で、環境目標の達成を支援しています。これは、よりエコフレンドリーな材料を求める業界にとって重要なポイントです。
触媒が加わることでPDMS系ポリマーが反応し、ゴムのような素材に変化します。これにより、固体プレートと強固に結合し、構造をより頑丈にします。層構造は故障のリスクを低減し、クッション性を高めるよう設計されています。
新素材は、剛性と減衰という相反する特性を両立させることにより、エンジニアリング分野に革新をもたらす可能性があります。様々な業界がその利点に注目し始めており、これらの素材はまもなく広く普及し、静音性や耐久性に優れたソリューションを提供し、競争力を高めることでしょう。
この研究はこちらに掲載されています:
http://dx.doi.org/10.1016/j.compositesb.2024.111717およびその公式引用 - 著者およびジャーナルを含む - は
Ioanna Ch. Tsimouri, Walter Caseri, Peter J. Hine, Andrei A. Gusev. Lightweight silicon and glass composites with submicron viscoelastic interlayers and unconventional combinations of stiffness and damping. Composites Part B: Engineering, 2024; 284: 111717 DOI: 10.1016/j.compositesb.2024.111717今日 · 9:57
新研究:マーセラスシェール景気がもたらす地域の豊かさで新生児の健康改善
今日 · 7:47
新研究:金星は海なし、過去の液体水理論を覆す
今日 · 5:36
海洋スノーと動物プランクトンのフン:炭素問題への自然の答え
この記事を共有