جاذب های متخلخل

جاذب های متخلخل گونه ای از مواد جامد متخلخل هستند که با دارا بودن شبکهٔ حفرات، امکان جذب بالای مایعات و تصفیه آلایند ه های شیمیایی یا مهارسازی آلودگی های صوتی را دارند. مواد متخلخل غالباً دارای ساختار شبیه به فراکتال ( fractal ) هستند ، مساحت سطح تخلخل دارند که به نظر می رسد با مشاهده وضوح تصاویری که به تدریج افزایش می یابد ، به طور نامحدود رشد می کنند. از نظر ریاضی، این ویژگی با اختصاص سطح فضای هاسدورف بیشتر از 2 توصیف می شود.
جاذب متخلخل هر نوع مواد متخلخل یا فیبری مانند پارچه ، پشم گوسفند ، فرش ، فوم ، پشم معدنی ، پشم پنبه و گچ مخصوص آکوستیک است. همه آنها انرژی صدا را جذب می کنند زیرا نوسانات ذرات هوا را با اصطکاک کاهش می دهد. مواد متخلخل جذب صدا از کانال ها ، ترک ها یا حفره هایی که اجازه ی ورود امواج صوتی را به مواد می دهند تشکیل شده اند. انرژی صدا در اثر اتلاف حرارت ناشی از اصطکاک مولکول های هوا با دیواره های منافذ از هم پاشیده شده و تلفات ویسکوز، جریان هوای ویسکوز در داخل مواد ایجاد می کند. این اصول مصرف انرژی مواد متخلخل را برای جذب صدا با باند فرکانس گسترده آماده می کند. علاوه بر این ، مواد جاذب صدای متخلخل ، باخواص خارق العاده ای از قبیل هزینه کم ، قالب ریزی آسان و کاهش از نظر وزن ، به عنوان مواد ایده آل برای کنترل نویز در زمینه هایی مانند ساختمان و حمل و نقل فعالیت می کنند. به طور کلی معمولاً مواد جاذب متخلخل را می توان به عنوان فوم جذب صدا و مواد جذب فیبری طبقه بندی کرد. امروزه با توسعه سریع شهرنشینی و حمل و نقل ، بشر در سراسر جهان معمولاً با مشکلات جدی ناشی از آن از جمله آلودگی هوا و صدا روبه رو شده است که باعث ایجاد خطرات جدی برای سلامتی مانند وزوز گوش ، اختلال در خواب ، یا حتی بیماری ایسکمیک قلب ناشی از آلودگی صدا می شود. از این رو کنترل صدا در محیط زندگی از اهمیت بالایی برخوردار است. مواد جاذب صدا ، روشی مؤثر برای حل این مشکلات است. مواد جاذب صدا به طور کلی می توانند به دو دسته تقسیم شوند: مواد جذب کننده صدای رزونانت و مواد متخلخل جاذب صدا. مواد جاذب رزونانس به طور عمده شامل تشدیدکننده تک هلمولتز، پانل های سوراخ شده و جاذب¬های غشائی هستند. این جاذب صداها بر اساس اصل اثر رزونانس داخلی ساخته شده اند، که باعث می شود این مواد دارای خواص جذب خوب در فرکانس پایین باشند، در حالی که اغلب آنها از باند فرکانس باریک جذب صدا رنج می برند. مواد متخلخل جذب صدا از کانال ها ، ترک ها یا حفره هایی که اجازه ی ورود امواج صوتی را به مواد می دهند تشکیل شده اند. انرژی صدا در اثر اتلاف حرارت ناشی از اصطکاک مولکول های هوا با دیواره های منافذ از هم پاشیده شده و تلفات ویسکوز، جریان هوای ویسکوز در داخل مواد ایجاد می کند. این اصول مصرف انرژی مواد متخلخل را برای جذب صدا با باند فرکانس گسترده آماده می کند. علاوه بر این ، مواد جاذب صدای متخلخل ، باخواص خارق العاده ای از قبیل هزینه کم ، قالب ریزی آسان و کاهش از نظر وزن ، به عنوان مواد ایده آل برای کنترل نویز در زمینه هایی مانند ساختمان و حمل و نقل فعالیت می کنند. به طور کلی معمولاً مواد جاذب متخلخل را می توان به عنوان فوم جذب صدا و مواد جذب فیبری طبقه بندی کرد. فوم های جذب کننده صدا از ساختارهای سلولی تشکیل شده اند که به یکدیگر متصل می شوند ، در حالی که مواد جاذب صدای فیبری حاوی مقادیر زیادی کانال بین الیاف ساخته شده هستند ، و این الیاف ممکن است رشته های مداوم یا الیاف اصلی باشند. [ ۱] درمورد جاذب های متخلخل هوا باید چنین گفت که با توجه به گرم شدن کره زمین که ناشی از انتشار گازهای گلخانه است که مورد توجه گسترده قرار گرفته اند. درمیان گازهای گلخانه ای ، CO2 به دلیل انتشار زیاد آن بیش از 60٪ به گرم شدن جهانی کمک می کند ( آلبو و همکاران ، 2010 ) . بنابراین توسعه فناوری های CCS که همان جذب و ذخیره سازی گاز کربن دی اکسید می باشد برای مقابله با تقاضای جهانی کاهش CO2. ضروری است. اگرچه فن آوری های مختلف ضبط CO2 از جمله جذب فیزیکی ( لیتل و همکاران ، 1991 ؛ کیازا و کنسونی ، 1999 ) ، جذب شیمیایی ( Bishnoi and Rochelle، 2000؛Aroonwilas and Veawab، 2004؛ روچل ، 2009 ) ، جذب ( هارلیک و تیزل ، 2004 ؛ چانگ و همکاران ، 2009a ) ، و غشایی ( پاول و Qiao ، 2006 ) وجود دارند ، در این میان انواع مختلف جاذب های متخلخل کربنی وجود دارند که در ادامه توضیح داده خواهند شد. [ ۲]