来自中国的研究人员报道的发展强大的生物混合气凝胶使用绿色合成方法具有优越的机械灵活性和尺寸稳定性、吸声与潜在用途。他们的发现发表在《华尔街日报》聚合物。
研究:增强韧性和吸声通过整合Bio-Aerogel弹性体的性能。图片来源:Vink风扇/ Shutterstock.com
使用气凝胶吸声
快速城市化、工业化和运输的增长增加了噪音,人类和动物种群水平的经验。噪声污染一直强调健康问题的主要原因和有害的对城市居民的影响,因此需要减少,这是一个关键问题在材料科学和政府监管机构。欧洲杯足球竞彩欧洲杯线上买球
多孔材料,如气欧洲杯足球竞彩凝胶和泡沫能有效吸收声能由于多个通道的存在。虽然他们高效的为这个目的,许多传统的泡沫准备使用不可再生化石燃料和生物降解。常见的商业降噪泡沫包括三聚氰胺泡沫和聚氨酯泡沫。
需要更多的可持续材料和问题迅速减少自然资源促进了可再生能源的欧洲杯足球竞彩需要的材料,另外可以帮助减少温室气体排放。生物气凝胶最近成为有吸引力的候选人吸声的应用程序。
原理图的AG / XNBRL气凝胶的制备路线。图片来源:沈,J et al .,聚合物
生物气凝胶
气凝胶合成通过消除液体从凝胶使用超临界干燥。这留下一个非常轻,低密度、高度多孔材料与电气和保温等优越性能和良好的机械强度。气凝胶是最轻的合成材料,已用于多种工业应用自1931年发明。欧洲杯足球竞彩气凝胶的别名包括空气和固体冰冻的烟雾。
二氧化硅气凝胶被广泛研究了商业应用由于其独特的理化性质,但这些气凝胶机械脆弱性高方面的限制。由于需要开发气凝胶性能高,生物聚合物近年来一直在探索材料气凝胶的合成。欧洲杯足球竞彩变体biopolymer-based气凝胶的研究最近包括纤维素气凝胶、木质素气凝胶和壳聚糖气凝胶。
然而,使用生物气凝胶用于吸声仍是一个新领域的研究,和他们的潜力还没有被充分研究科学家。事实上,许多生物气凝胶还有机械脆弱性问题,促进交联等需要使用方法,将填料来改善自己的表现。
AG / XNBRL气凝胶的机械性能。(一个)照片AG / XNBRL气凝胶之前压缩(上半部分)和30分钟后等待压缩(下图)。(B)压缩曲线AG / XNBRL气凝胶。(C)高度恢复后的样本压缩各种等待时间。图片来源:沈,J et al .,聚合物
这项研究
在这项研究中,来自中国的研究人员探索的发展改善了吸声的生物气凝胶的应用程序。的研究、阿拉伯树胶用作气凝胶材料的作者。
阿拉伯树胶是一个丰富、廉价的多糖用于许多商业产品包装等行业,食品,纺织品行业。这个资源是收获的商业金合欢seyal和金合欢塞内加尔树。其精确的结构并不完全清楚,但这是一个混合的羟脯氨酸蛋白质和阿拉伯半乳聚糖多糖。
准备阿拉伯gum-based气凝胶的一个重要特征是弹性体的公司。研究人员使用的特定的弹性体是羧基丁腈胶乳,商用橡胶。使用气凝胶的弹性体提高韧性。阿拉伯树胶和羧基丁腈胶乳都是极性材料,提高其兼容性。欧洲杯足球竞彩
研究中,一个绿色的合成方法被用来准备elastomer-toughened阿拉伯树胶生物气凝胶,乳胶复合和真空冷冻干燥。这减轻了合成过程的环境影响,促进可持续生产,可提高吸声行业的环境友好。
吸声机理AG气凝胶和AG / XNBRL复合气凝胶。图片来源:沈,J et al .,聚合物
作者用扫描电镜表征气凝胶的性质,以及力学分析、热重分析和测试材料的吸声性能。分析结果显示,制备气凝胶表现出增强韧性,热稳定性和吸声由于羧基丁腈乳胶的掺入。
阿拉伯树胶作为气凝胶的骨架,以改善其尺寸稳定性。准备阿拉伯树胶/弹性体气凝胶具有蜂窝样形态,这对声波延长旅行路径,从而创建多个摩擦和反射材料,提高了吸声能力的混合凝胶。
总的来说,作者展示了一种新型气凝胶与合并基于阿拉伯树胶弹性体提高机械、物理、准备材料的吸声性能。作者说,他们的研究和方法揭示一个有前途的设计策略对于高级混合气凝胶用于吸声。虽然需要进一步的研究,这种材料有巨大的潜力减少噪音在城市地区,现代社会一种常见的和有害的方面。
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沈,J et al。(2022)增强韧性和吸声通过整合Bio-Aerogel弹性体的性能(在线)聚合物1344 (7)| mdpi.com。可以在:https://www.mdpi.com/2073-4360/14/7/1344
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