Michele Meo se svým výtvorem. Kredit: University of Bath.

V leteckých a kosmických technologiích hraje nesmírně významnou roli váha materiálů. Každý gram navíc znamená finanční náklady a konstrukční problémy. Tým materiálových vědců britské University of Bath nedávno vyvinul velice lehký grafenový aerogel, který je nejlehčím zvukovým izolátorem, co byl kdy vyroben. Tento aerogel dokáže ztlumit zvuk až o 16 decibelů, i když metr krychlový materiálu váží pouhých 2,1 kg.

Konvenční akustické izolátory se vyrábějí například z polyuretanu, jako Kinetics KUA. Jejich materiál byl vyvinut tak, aby absorboval maximální množství akustické energie s minimální hmotností a objemem. Přitom mají hustotu cca 32 kilogramů na metr krychlový. Materiál britského týmu, který představuje aerogel založený na oxidu grafenu a polyvinylalkoholu, jímž je naplněný aramidový metamateriál Nomex v podobě plástve, je patnáctkrát řidší, což je skoro neuvěřitelné.

Logo. Kredit: University of Bath.

Vzhledem k velmi nízké hmotnosti by se grafenový aerogel mohl pěkně uplatnit v leteckém a kosmickém průmyslu. Vedoucí výzkumu Michele Meo a jeho kolegové vidí jako jednu z klíčových možností pro svůj materiál použití pro kryty leteckých motorů. Propočítali, že s grafenovým aerogelem by bylo možné snížit hluk v kabině tryskového letounu ze současných cca 105 decibelů na zhruba 95 decibelů, což odpovídá fénu na vlasy.

Rekordně lehký zvukový izolátor. Kredit: University of Bath.

Podle Mea jde o velmi slibný materiál, který by si mohl nalézt celou řadu zajímavých aplikací. Kromě letounů a kosmických technologií by se mohl osvědčit při výrobě automobilů, lodí nebo také ve stavebnictví. Jak uvádí Meo, při výrobě aerogelu z grafenu a polymeru použili „šlehání“ pro vznik vzduchových bublin a zpracování pomocí mrazu (freeze-casting). Meo to přirovnání k výrobě sněhových pusinek z našlehaného vaječného bílku. Grafenový aerogel je, stejně jako pusinky, velice lehký a přitom pevný. A jako bonus výborně akusticky izoluje.

Aby toho nebylo málo Meo a spol. jsou přesvědčeni, že využití nového aerogelu dosáhne za zvukovou izolaci. Aerogel je dost odolný vůči ohni a také stíní před elektromagnetickými vlnami. Po dalším vývoji by mohl i obstojně izolovat teplo. To jsou vlastnosti, s nimiž se dá leccos vymyslet. Grafenový aerogel by měl být na trhu do 18 měsíců.

Literatura

University of Bath 18. 6. 2021.

Nature Scientific Reports 11: 10572.