Akustisches Metamaterial der nächsten Generation absorbiert niederfrequenten Schall
Niederfrequenter Lärm (1 000 Hz oder niedriger) stellt ein wachsendes Umweltproblem dar. Mögliche Quellen werden oft mit Maschinen in Fabriken oder Betrieben in Zusammenhang gebracht. In Wohngebäuden und Büros sind Heizungs- und Lüftungsanlagen, Heizkessel und Ventilatoren häufige Lärmquellen. Es ist wahrscheinlicher, dass die Menschen die Schallschwingungen spüren, als dass sie den Lärm hören. „Bisherige akustische Materialien sind sperrig und nur begrenzt in der Lage, niederfrequente Schallwellen abzuschwächen. Die Industrie sieht sich mit immer strengeren Vorschriften konfrontiert und verfügt nicht über die Technologie, um diese einzuhalten“, erklärt Eimear O’Carroll, Technische Leiterin und Mitbegründerin von Lios. Mit Unterstützung des EU-finanzierten Projekts TANDEM überwindet Lios diese Problematik mithilfe der Ausgestaltung einer neuen Materialklasse namens SoundBounce.
Ein dünnes, erschwingliches und umweltfreundliches (Meta-)Material
„Unsere bahnbrechende Lösung bietet eine hervorragende Geräuschdämmung. Im Gegensatz zu herkömmlichen akustischen Materialien, die dick und schwer sind, ist SoundBounce dünn, kostengünstig und ungiftig. Sein Volumen ist bis zu viermal kleiner“, bemerkt O’Carroll. Metamaterialien sind Materialien mit Eigenschaften, die in der Natur nicht vorkommen. SoundBounce besteht aus einem aktiven Material, das in einem anpassungsfähigen und individuell gestaltbaren Gehäuse (zellförmige Haut) eingeschlossen ist, das auf Lärm reagiert und Schall- und Vibrationsenergie verringert. „Das innovative Metamaterial umgeht kritische technische Engpässe und gestattet die Herstellung kleinerer, leichterer Produkte mit deutlich geringerer Geräuschentwicklung. Im Baugewerbe, in der Automobilindustrie, in der Energieerzeugung und in der Luft- und Raumfahrt ist das von entscheidender Bedeutung, wenn der Platz knapp ist“, erklärt Rhona Togher, Geschäftsführerin von Lios.
Das spannende Potenzial von SoundBounce
„Nachhaltigkeit wird für unsere Kundschaft immer wichtiger“, fügt Togher hinzu. „Zusätzlich zu den Vorteilen für die Umwelt in Bezug auf Lärm weisen die Materialien, die zur Herstellung von SoundBounce verwendet werden, eine geringe Umweltbelastung auf. Die reaktionsfähigen thixotropen Materialien sind sicher, abbaubar und am Ende des Lebenszyklus recycelbar.“ Lios hat für eine Reihe von Kunden einen erfolgreichen Grundsatzbeweis für diese Technologie erbracht. Über diese Projekte konnten sie die Nachfrage nach SoundBounce validieren und starke Beziehungen zu großen Unternehmen aufbauen. Im Januar 2021 unterzeichnete Lios einen zwölfmonatigen Vertrag mit der Europäischen Weltraumorganisation über die Entwicklung und Erprobung neuer akustischer Komponenten zur Verwendung in künftigen Trägerraketen. Im Rahmen des Programms zur Vorbereitung zukünftiger Trägerraketen bewies Lios, dass SoundBounce die akustische Umgebung in der Verkleidung der Trägerrakete verbessert und die empfindliche Nutzlast schützt, ohne viel Platz zu beanspruchen. „Im Großen und Ganzen geht die Verwendung von SoundBounce über den Raumfahrtsektor hinaus und erstreckt sich ebenso auf Branchen, in denen geringes Gewicht und große Produktionsmengen von großer Bedeutung sind“, so O’Carroll. „Die Integration des innovativen Metamaterials in Automobilkomponenten könnte die Geräuschemissionen weiter verringern und für eine schnellere Elektrifizierung von Fahrzeugen sorgen. Die bisherigen Tests haben die Stabilität des aktiven Materials und die Realisierbarkeit der Entwicklung eines Prototyps gezeigt. Lios arbeitet nun an der Verbesserung und Ausweitung der Produktion seines innovativen Metamaterials.
Schlüsselbegriffe
TANDEM, SoundBounce, Lios, Metamaterial, akustisches Material, dünn, niederfrequenter Lärm, Schalldämmung
