Materialforschende der Eidgenössischen Technischen Hochschule Zürich (ETH) haben ein Schichtmaterial entwickelt, das sowohl steif und tragend ist als auch eine hohe Dämpfung von Vibrationen und Lärm aufweist. Ioanna Tsimouri sei in ihrer Doktorarbeit bei Andrei Gusev und Walter Caseri damit ein Kunststück gelungen, schreibt die ETH in einer Mitteilung. Denn beide Eigenschaften seien eigentlich unvereinbar.
Die von Tsimouri entwickelten Verbundstoffe setzen sich aus mehreren Lagen von Glas- und Siliziumplatten zusammen, die durch gummiartige Polymerschichten verbunden sind. Zunächst hat Tsimouri dabei zusammen mit Gusev berechnet, wie dick die Polymerschichten sein müssen, damit das Schichtmaterial sowohl steif als auch dämpfend ist. Computermodelle zeigten, dass die nur Zehntelmillimeter dicken Glas- und Siliziumschichten mindestens 99 Prozent des Volumens des gesamten Schichtmaterials ausmachen müssen. „Ist die Polymerschicht zu dünn, gibt es kaum Dämpfungseffekte“, erläutert Tsimouri in der Mitteilung. „Ist sie zu dick, ist das Material nicht steif genug.“
Die Schichtmaterialien haben ihre mechanischen Eigenschaften bereits in frequenz- und temperaturabhängigen Experimenten bewiesen. Auch die Herstellung im industriellen Massstab sollte möglich sein: „Wenn ein Hersteller über entsprechende Maschinen verfügt, kann er das Laminat auch in mehrere Quadratmeter grossen Paneelen herstellen“, meint Caseri. Die Forschenden haben ihre Technologie daher zum Patent angemeldet. Ihrer Ansicht nach könnte das Material eine Vielzahl von Anwendungen in Branchen von Baugewerbe über Maschinenbau, Luft- und Raumfahrt bis zur Sensorik finden.
