Desde la creación del primer aeroplano en los principios de los años 1900 en manos de los famosos hermanos Wright, Oliver y Wilbur Wright, el ser humano se impuso como meta mejorar esta tecnología más y más a medida de poder conquistar los cielos.
Es así como pasamos la era de los aviones de combate de las Guerras Mundiales, a aquellos especializados en viajes comerciales en una actualidad mucho más pacífica, y que ha llegado a escalar con tal de proporcionar la mejor experiencia a sus usuarios.
Sin embargo, hay algo de lo que nadie ha podido escapar por más dinero que se pague por las más prestigiosas comodidades, y es el ruido que generan las turbinas del avión y otros factores que puede ser irritante para algunos, y es algo en lo que están trabajando las aerolíneas sin que nos demos cuenta.
Desarrollan un nuevo material que promete disminuir el ruido en la cabina de los aviones.
Michele Meo, profesor del Departamento de Ingeniería Mecánica y el Centro de Materiales y Estructuras de la Universidad de Bath, en Reino Unido, junto a sus colegas han hecho un asombroso descubrimiento en los últimos meses, se trata de un nuevo material similar al merengue dulce, el cual le permite absorber de manera sorprendente el sonido de una amplia gama de frecuencias.
Estructuralmente, se trata de un material muy parecido al gel, el cual ha sido denominado “aerogel” el cual es extremadamente liviano y el cual es producido mediante un proceso de muy bajo costo y que sorprendentemente nos ha demostrado ser amigable con el medio ambiente.
Este material próximamente podría comenzar a replicarse de manera industrial gracias a su fácil elaboración y factibilidad, ya que promete ser muy eficaz en la reducción en el ruido ocasionado por los motores de las grandes aeronaves, tanto privadas como comerciales, aunque este no será su único beneficio, sino que también promete ser de gran ayuda en otros ámbitos de la ingeniería avanzada.
Su desarrollo se basa en lo que se sabe sobre cómo una onda de sonido atraviesa materiales porosos como espumas celulares y polímeros fibrosos, su energía puede dispararse fuertemente dentro de poros microscópicos.
Como resultado, estos materiales son absorbentes de sonidos altamente efectivos en frecuencias de rango medio, entre aproximadamente 800 – 2000 Hz. Sin embargo, para absorber frecuencias más bajas, los materiales generalmente deben ser más pesados y voluminosos, lo que los hace poco prácticos para algunas aplicaciones de insonorización.
Para crear un material liviano que disipa el sonido de baja frecuencia, el equipo de Meo utilizó un aerogel de óxido de grafeno y alcohol poli vinílico (GPA). Para fabricar esta sustancia, primero produjeron una espuma batiendo una mezcla de láminas de óxido de grafeno y polímero PVA utilizando una mezcla de cizallamiento ultra alto.
Después de incrustar la espuma dentro de un andamio con forma de panal, los investigadores luego la congelaron y la moldearon sobre una superficie, exponiendo un lado del material al nitrógeno líquido. Esto hizo que los cristales de hielo crecieran verticalmente desde el lado que tocaba el nitrógeno, empujando hacia arriba las burbujas de aire más grandes y ligeras. Finalmente, la espuma se liofilizó mediante sublimación, produciendo un aerogel similar al merengue.
Altamente sintonizable y jerárquico.
El material resultante tenía una porosidad jerárquica y altamente sintonizable, al igual que una capacidad muy mejorada para disipar la energía del sonido en comparación con otros materiales porosos. Además, el GPA tenía una densidad de solo 2,1 kg / m3, lo que lo convierte en uno de los materiales más ligeros jamás producidos.
Después de ajustar la composición y el grosor de su aerogel para optimizar sus propiedades acústicas y evaluar la influencia de diferentes tiempos de procesamiento, el equipo creó un material con lata absorción acústica en el rango de 400 -2500 Hz.
Dentro de este rango, las pérdidas promedio en la trasmisión de sonido alcanzaron los 15,8 dB, lo que reduciría el rugido de un motor a reacción al volumen de pelo.
Como resultado, los investigadores dicen que su GPA sería ideal para su uso como aislante acústico dentro de las carcasas de los motores a reacción, lo que mejorara la comodidad de los pasajeros y aumenta muy poco el peso de la aeronave.
El equipo también está explorando el uso potencial de su aerogel en vehículos, incluidos automóviles, helicópteros y submarinos, así como en la construcción de edificios.
