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Chi ha avuto la fortuna di osservare un gufo in volo, sa quanto sia incredibilmente silenzioso. Questo uccello notturno riesce a muoversi senza fare rumore grazie alla particolare struttura di pelle e piume, capaci di assorbire le vibrazioni sonore sia ad alta che a bassa frequenza. Ispirandosi a questa straordinaria capacità naturale, un gruppo di ricercatori ha sviluppato un nuovo aerogel a due strati, descritto in uno studio pubblicato sulla rivista ACS Applied Materials & Interfaces. Il materiale è pensato per contrastare in modo più efficace l’inquinamento acustico, in particolare nei comparti automobilistico e industriale.
Il rumore eccessivo non è solo un fastidio quotidiano: può avere conseguenze serie sulla salute, contribuendo all’insorgere o al peggioramento di patologie come le malattie cardiovascolari e il diabete di tipo 2. Finora, i materiali fonoassorbenti tradizionali hanno mostrato limiti evidenti: funzionano bene solo su una gamma ristretta di frequenze, rendendo necessario l’uso di più strati diversi, con il risultato di aumentare peso e ingombro. I ricercatori, guidati da Dingding Zong, hanno così deciso di ispirarsi al gufo, un vero maestro del silenzio, per creare un assorbitore acustico a banda larga più leggero ed efficiente.
Il nuovo aerogel nasce da una tecnica chiamata emulsion-templated freeze-reconstruction: i ricercatori hanno congelato goccioline di esano all’interno di un materiale morbido per ottenere una struttura a nido d’ape. Successivamente, hanno aggiunto uno strato superiore a base di nanofibre di silicio, creando così un pattern fibroso. Il risultato è un materiale leggero e poroso, che riproduce fedelmente la struttura delle piume e della pelle del gufo. Lo strato inferiore, simile alla pelle, presenta microcavità che neutralizzano le frequenze basse, mentre quello superiore, ispirato alle piume, assorbe quelle più alte.
Le prestazioni sono notevoli: questo aerogel bio-ispirato è in grado di assorbire il 58% delle onde sonore che lo colpiscono, superando la soglia considerata efficace per i materiali fonoassorbenti. Riesce inoltre a ridurre il rumore di un motore d’auto da 87,5 a 78,6 decibel e mantiene la sua forma dopo 100 cicli di compressione, con una deformazione minima del 5%.
