تحسين العزل الصوتي للأبنية الحديثة باستخدام المواد النسيجية المركبة المعززة بالمواد النانوية

الملخص

شكلت مسألة الضجيج أثراً هاماً على الصعيد البيئي في الآونة الأخيرة، حيث استحوذ تطوير تقانات العزل والامتصاص الصوتي للأبنية الحديثة في العمل والمنزل مقعداً متقدماً ضمن اهتمامات الدول الصناعية والغربية، فبدأ البحث عن أفق جديد لآليات العزل الصوتي لتصبح في دائرة تقانة وعلوم النانو بما يسمى العزل الذكي للأبنية الحديثة.

سنسلط الضوء في هذا البحث العلمي على مفاهيم الصوت والضجيج وانتشار الأصوات والعزل الصوتي في الأبنية والمنشآت، كما سندرس الدور الذي تلعبه المواد النسيجية والمركبة منها في عزل الضجيج الصوتي من خلال امتصاص موجة الصوت أو انعكاسها أو تشتيتها ضمن بنية المادة العازلة، كما سنبحث نظرياً وتجريبياً إمكانية تحسين أداء المواد النسيجية المركبة للعزل الصوتي من خلال إضافة مواد وحبيبات نانوية البنى والأبعاد إلى مصفوفة المادة النسيجية والمركبة منها، باستخدام أرخص أنواع المواد وأكثرها تداولاً في السوق الصناعية والمحلية، والتطبيق الهدف يصب في خدمة تطوير العزل الصوتي للأبنية الحديثة.

تم في هذا البحث تحضير ست عينات من المواد النسيجية المركبة والمعززة بالحبيبات النانوية ومادة فوم البولي يوريثان الصلب مغلق الخلايا، ثم تم حماية المواد بطبقة من الإيبوكسي المستخدم في الطلاءات، تم اختيار الأقمشة والألياف (الزجاجية نوع (E) والبازلتية) التي تحوي في بنيتها على نسب مرتفعة من أوكسيد السيليكون (SiO2)، استخدمت أقمشة ثلاثية وثنائية الأبعاد، ومن الدراسات المرجعية اعتمدت النسبة (7% وزناً) لكمية الحبيبات النانوية والمسامية البنية من السيليكا، كنسبة كافية وفعالة وظيفياً واقتصادياً لرفع معدل امتصاص الصوت حتى النسبة (99%)، كما لعبت السماكة دور كبير في العزل الصوتي، بما يتوافق مع متطلبات الدليل الشامل لمنتجات عزل الأبنية.