Metaschuim – een nieuw en effectief geluidsisolerend materiaal

Geluidsoverlast is een groot maatschappelijk probleem waarvoor nog geen goede technologische oplossing beschikbaar is. Vooral laagfrequent geluid (met een frequentie beneden 150 Hz) is moeilijk tegen te houden. Recent hebben wij een nieuwe geluidsisolerende structuur ontwikkeld die specifiek geschikt is om laagfrequent geluid tegen te houden: zogenaamde Metaschuimen. Deze Metaschuimen bestaan uit een poreuze polymeermatrix met in de poriën zware deeltjes, zoals wolfraamdeeltjes. Wanneer een geluidsgolf zich voortplant door het materiaal kunnen de zware deeltjes in tegenfase gaan trillen met de geluidsgolf, wat leidt tot uitdoving van het geluid. De Metaschuimen worden gemaakt door middel van een aangepast PolyHIPE (Polymerized High Internal Phase Emulsion) proces. Het PolyHIPE proces is een opschaalbaar proces dat al veel wordt toegepast. Het is ook een milieuvriendelijk proces omdat geen gebruikt wordt gemaakt van organische oplosmiddelen. In het door ons aangepaste PolyHIPE proces wordt een suspensie van de zware deeltjes geëmulgeerd in een monomeerfase, die vervolgens wordt gecrosslinked en gedroogd. Op deze wijze zijn Metaschuimen gemaakt die bij een frequentie van 200 Hz 10× efficiënter geluid tegenhouden dan een commercieel verkrijgbaar polymeerschuim.
Echter, om Metaschuimen tot een commercieel product te kunnen ontwikkelen is verder (fundamenteel én toegepast) onderzoek nodig. De effectiviteit van de Metaschuimen moet allereerst verder worden verbeterd. Om dit te bereiken zal de structuur van de Metaschuimen worden verbeterd: de porositeit van het schuim en het gehalte aan zware deeltjes worden verhoogd. Daarnaast zijn er aanwijzingen dat de manier waarop de zware deeltjes aan de wand van de poriën hechten een grote invloed heeft op de geluiddempende eigenschappen. Deze relatie zal verder worden onderzocht, leidend tot een optimalere hechting. Ten slotte, tot nog toe is uitsluitend gewerkt met een model polymeersysteem. In dit project zullen polymeermatrices worden gemaakt van praktisch-relevante polymeren, hetgeen ook een verder ontwikkeling van het productieproces vraagt.