W laboratorium Acoustics/Noise Reduction szwajcarskiego instytutu EMPA (Swiss Federal Laboratories for Materials Science and Technology) powstał wyjątkowy materiał, który może na nowo zdefiniować sposoby walki z hałasem w zurbanizowanych przestrzeniach. Nowa pianka mineralna jest aż o 75 proc. cieńsza od tradycyjnych absorberów dźwięku, a przy tym nie ustępuje im skutecznością. To znaczący przełom – szczególnie w kontekście coraz bardziej kompaktowej i funkcjonalnej architektury miejskiej, gdzie każdy centymetr ściany ma znaczenie.
Czytaj też: Niemcy stworzyli niespotykany wcześniej materiał. Stop, który wydawał się niemożliwy, zdefiniuje przyszłość
Materiał powstał z gipsu lub cementu i przypomina złożoną, warstwową piankę. Każda z warstw posiada pory o zróżnicowanej wielkości, co sprawia, że fale dźwiękowe nie mają łatwej drogi przez jego strukturę.
Dr Bart Van Damme z EMPA mówi:
Zmienna porowatość zmusza cząsteczki powietrza do pokonywania znacznie dłuższej trasy wewnątrz materiału. Dzięki temu powstaje efekt, jakby dźwięk trafiał na znacznie grubszą przeszkodę, niż w rzeczywistości.
Ten materiał może zrewolucjonizować izolację akustyczną miast
Aby sprawdzić, jak nowy materiał radzi sobie poza laboratorium, badacze zamontowali 72 panele o grubości zaledwie 5,5 cm na podjeździe prowadzącym z ruchliwej ulicy do wewnętrznego dziedzińca jednego z budynków w Zurychu. Panele pokryły łącznie 12 m2 powierzchni i – mimo niewielkich rozmiarów – zredukowały hałas drogowy o 4 decybele.
Brzmi niepozornie? W praktyce taka różnica potrafi znacząco poprawić komfort przebywania w pomieszczeniach wychodzących na ruchliwą ulicę, zwłaszcza w przypadku dźwięków o zmiennej intensywności, takich jak wjazdy i wyjazdy samochodów. Skuteczność przy niewielkiej grubości to cecha, która może okazać się bezcenna w adaptacji mieszkań, biur czy przestrzeni publicznych.
Jednym z najważniejszych atutów pianki EMPA jest jej modułowa i konfigurowalna struktura. Dzięki zastosowaniu numerycznego modelowania, naukowcy mogą precyzyjnie dostroić materiał do wybranych pasm częstotliwości. W zależności od miejsca zastosowania – czy to klatka schodowa, sala konferencyjna, czy hala sportowa – można zmienić strukturę porów, perforację lub liczbę warstw tak, aby najlepiej wytłumić niepożądane dźwięki.
Dodatkowo materiał jest odporny na warunki atmosferyczne, ogień i w pełni nadaje się do recyklingu, co czyni go atrakcyjnym rozwiązaniem nie tylko wewnątrz budynków, ale także na zewnątrz, np. jako część fasad, ekranów akustycznych czy paneli balkonowych.
Można go łatwo przycinać i dopasowywać do różnych powierzchni, co sprawia, że montaż jest szybki i elastyczny. Z punktu widzenia architektów i wykonawców to ogromna zaleta – zwłaszcza w obiektach modernizowanych, gdzie miejsca na klasyczne izolacje często po prostu nie ma.
Mimo wielu zalet, materiał nie jest jeszcze gotowy do masowego wdrożenia. Główne ograniczenie to sposób jego produkcji: perforacje, które mają kluczowe znaczenie dla właściwości akustycznych, są obecnie wykonywane ręcznie. To spowalnia produkcję i ogranicza skalę wdrożeń. Drugi istotny aspekt to zakres częstotliwości, w których materiał działa najlepiej. Choć doskonale radzi sobie z hałasem niskoczęstotliwościowym (takim jak ruch uliczny czy hałas urządzeń przemysłowych), ustępuje pod tym względem wełnie mineralnej, jeśli chodzi o wysokie tony.
Zespół EMPA nie zamierza jednak poprzestać na obecnej wersji. Trwają już prace we współpracy z firmą De Cavis, które mają na celu automatyzację produkcji i optymalizację parametrów akustycznych. Celem jest uczynienie materiału łatwo dostępnego na rynku budowlanym i komunalnym – zarówno dla nowych inwestycji, jak i renowacji.