橡胶板和发泡资料等减震消音资料往往又厚又大又软。 但是,有一种新式资料却不同,它既能吸收振荡,又能坚持坚固和轻浮。通常状况下,假如要制作一个既坚固耐用又能吸收振荡的结构,就必须将承重刚性资料与较软的物质结合起来。 另一种方法是在结构上装置机械减震器。不管哪种状况,制品都会比仅运用刚性资料的产品更重、更粗笨、更贵重。 这便是新式复合资料的用武之地。
这种资料由苏黎世联邦理工学院研讨机构的 Ioanna Tsimouri、Andrei Gusev 和 Walter Caseri 开发,它由超薄的刚性资料叠层和更薄的弹性聚合物层衔接而成。 更具体地说,开始的原型由 0.2 至 0.3 毫米厚的玻璃板和几百纳米厚的 PDMS(聚二甲基硅氧烷)硅胶层组成。
这一份额很重要,因为核算机模型显现,为了到达抱负的功能,复合资料中至少要有 99% 的硬质资料(按体积核算)和小于 1% 的聚合物。领导这项研讨的 Tsimouri 说:假如聚合物层太薄,阻尼作用就很小。假如太厚,资料就不行坚固。
这样一种资料的样品饱尝住了规范的三点曲折强度测验,一起在-125 ºC(-193 ºF)的温度下也表现出杰出的阻尼功能。
在展现这种复合资料特性的过程中(可在下面的视频中看到),将这种资料的薄片和规范玻璃片从 25 厘米(9.8 英寸)的高度掉落到桌面上。 玻璃反弹到空中,宣布巨大的咔嗒声,而复合资料没有反弹,宣布的声响很消沉。
这项技能取得进一步开发后,其不同版别就能应用于窗户、机器外壳、汽车零件乃至航空航天部件等范畴。 此外,因为少数的 PDMS 在熔化后会分解成玻璃,因而现在根据玻璃的复合资料能够彻底收回使用。
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