Aerogeles de quitosano/alcohol polivinílico con estructura mejorada para aislamiento térmico y reducción de ruido

Área de la Ciencia:

• Ciencias de los materiales
• Acústico
• Ciencias del medio ambiente

Sus antecedentes:

• La contaminación acústica es una preocupación mundial creciente que afecta a la salud y a la economía.
• Los aerogeles, con su naturaleza porosa y ligera, son prometedores para aplicaciones acústicas.
• El uso de materiales biodegradables como el quitosano (CS) y el alcohol polivinílico (PVA) aborda los desafíos ambientales.

Objetivo del estudio:

• Investigar los cambios de microestructura en los aerogeles CS/PVA ajustando su composición.
• Para mejorar el rendimiento de aislamiento acústico de los aerogeles CS/PVA.
• Explorar el potencial de estos aerogeles ecológicos como materiales acústicos avanzados.

Principales métodos:

• Fabricación de aerogeles CS/PVA mediante el proceso de sol-gel con diferentes concentraciones de CS y PVA.
• Caracterización de las microestructuras del aerogel, densidad y porosidad.
• Evaluación de las propiedades acústicas, incluida la pérdida de transmisión del sonido (STL) y el coeficiente de reducción del ruido (NRC).
• Evaluación de la capacidad de aislamiento térmico.

Principales resultados:

• Fabricación exitosa de aerogeles CS/PVA con una densidad ultra baja (0,0240 g·cm−3) y una alta porosidad (98%).
• Se obtiene una pérdida significativa de transmisión de sonido (STL) >20 dB (450-1000 Hz, >3000 Hz) y un coeficiente de reducción de ruido (NRC) de 0,428 en un espesor de 18 mm.
• Se ha demostrado un aislamiento térmico eficaz con una conductividad térmica mínima de 0,0387 W·m−1·K−1.

Conclusiones:

• Los aerogeles CS/PVA presentan un excelente rendimiento acústico, lo que los hace adecuados para aplicaciones de reducción de ruido.
• La composición sintonizable permite la optimización de las propiedades microstruturales y acústicas.
• Estos aerogeles biodegradables presentan una solución sostenible y eficaz para los desafíos de aislamiento acústico y térmico.