Forscher mindern Lärm mit superleichten Kristallen

Forscher der Eidgenössischen Materialprüfungs- und Forschungsanstalt (Empa) haben laut einer Medienmitteilung „einen besonders eleganten Weg“ zur Vibrationsdämpfung gefunden. Ein Team der Abteilung Akustik und Lärmminderung in Dübendorf vergrösserte die atomaren Kristallstrukturen 100-millionenfach und baute sie im Grossmassstab nach. Dann integrierten sie Zusatzeigenschaften: Sie bauten kleine, drehbare Teller ein und koppelten sie miteinander. Sind sie in ihren Drehrichtungen abwechselnd miteinander verbunden, schluckt diese Anordnung einen breiten Bereich von Schwingungen. Drehen alle in dieselbe Richtung, leitet der Kristall den Schall weiter. Diese Forschungsergebnisse wurden nun in der aktuellen Ausgabe des Fachmagazins „Nature Communications“ veröffentlicht.

Mit solchen transparenten phononischen Kristallen lassen sich formfeste, steife Baustoffe herstellen, die Schall sehr gut isolieren und bis zu 100-mal leichter sind als andere phononische Isolatoren.

So können sie etwa in Plexiglasfenstern Anwendung finden: Werden Teller eingebaut, die auf die Frequenz der menschlichen Sprache abgestimmt wurden, sind andere Personen zwar zu sehen und gedämpft zu hören. Doch ihre Worte können nicht verstanden werden. Dies erschliesst besonders für Architekten und Innenarchitekten interessante Anwendungen für die Reduktion von Lärm. mm