اختراع جاذب آکوستیک از برگ گیاه یوکا

به گزارش پایگاه خبری عصر تفکر،ابراهیم تابان دانشجوی نمونه دکتری دانشگاه تربیت مدرس و عضو بنیاد ملی نخبگان در سال ۹۸ به همراه علی کاظمی تبریزی دانشجوی نمونه دکتری کشوری در سال ۹۷ و دانشجوی دکتری منابع طبیعی علوم صنایع چوب و کاغذ واحد علوم و تحقیقات تهران موفق به ثبت اختراع ساخت جاذب های آکوستیکی یا جاذب صوتی با استفاده از الیاف طبیعی یوکا شدند.

یوکا گیاهی مقاوم و همیشه سبز است که در ایران به گل زنگوله ای نیز معروف است. پرورش این گیاه آسان است و در برابر خشکی مقاومت زیادی دارد. ساخت انواع گوناگون جاذب های آکوستیکی (صوتی) از الیاف طبیعی با رویکرد ضد کپک، ضد قارچ و خاصیت به تأخیر انداختن آتش از برنامه های آینده این گروه تحقیقاتی است.

آلودگی صوتی، یکی از تهدیدهای اصلی در جوامع بشری است و می تواند  روی کیفیت زندگی، میزان بهره وری، سلامت جسمی و روان شناختی افراد و همچنین بر میزان طول عمر سازه ها تأثیر بگذارد .می توان این مشکل را از طریق نصب جاذب های آکوستیکی (صوتی) ساخته شده از مواد متخلخل مانند الیاف طبیعی کنترل کرد.

استفاده از الیاف طبیعی به عنوان مواد متخلخل در ساخت جاذب های صوتی فرآیند سبز محسوب می شود که توجه جهانیان را به خود جلب کرده است. الیاف طبیعی ویژگی های خاصی از جمله  زیست تخریب پذیر بودن، وزن سبک، چگالی کم، مقاومت الکتریکی بالا،  استحکام ویژه قابل قبول، عدم ایجاد آثار التهابی روی پوست، قیمت مناسب و غیر سمی بودن دارند که بهترین گزینه برای ساخت جاذب های صوتی هستند.

به دلیل نگرانی های روز افزون در خصوص مسائل ایمنی و سلامتی انسان، افزایش گازهای گلخانه ای به دلیل انتشار گازهای کربن دی اکسید، حجم عظیم ضایعات و زباله های تولیدی حاصل از الیاف مصنوعی، و عدم زیست تخریب پذیری الیاف مصنوعی و مشکلات محیط زیستی، الیاف طبیعی بهترین جایگزین برای الیاف مصنوعی تلقی می شوند.

جاذب های آکوستیکی (صوتی) ساخته شده از الیاف شبکه هایی از حفره های به هم پیوسته دارد که  در هنگام اندرکنش (واکنش درونی) موج صوتی با دیواره ها، انرژی صوتی را به انرژی حرارتی تبدیل می کند. براساس مطالعات، الیاف طبیعی نتایج مطلوب تری در زمینه جذب اصوات نسبت به الیاف مصنوعی از خود نشان می دهند.

نیاز مبرم کنترل صدا در محیط های شغلی و ساختمانی و از سوی دیگر  قابل قبول از منظر صرفه اقتصادی و زیست محیطی  الیاف طبیعی را به بهترین گزینه جایگزین برای الیاف مصنوعی تبدیل کرده است. حال دانشمندان جاذب های آکوستیکی (صوتی) از الیاف طبیعی گیاه یوکا ساخته اند که می تواند نیازهای گفته شده را برطرف کند.

به گفته تیم تحقیقاتی، نتایج  بررسی رفتارهای آکوستیکی (صوتی)، حرارتی و مکانیکی این جاذب (الیاف یوکا) نتایج مطلوبی را نشان داده است. در ساخت این جاذب از برگ گیاه یوکا استفاده شده که در نواحی اطراف تهران به وفور یافت می شود.

سپس دانشمندان  الیاف یوکا را به روش سنتی (استفاده از چوب با سطح اصطکاک زیاد) استخراج کرده اند. پس از استخراج الیاف و تبدیل آن به قطعات کوتاه تر با طول کمتر، فرآیند اصلاح شیمیایی با غوطه ور سازی الیاف یوکا  در NaOH یا سدیم هیدروکسید صورت می گیرد تا ویژگی های صوتی، حرارتی و فیزیکی الیاف یوکا انجام شود.

دانشمندان در کنار بررسی صورت گرفته در زمینه آکوستیک، ویژگی های مورفولوژیکی (ریخت شناسی)، مکانیکی و حرارتی این الیاف را نیز بررسی کردند تا ویژگی جاذب از نقطه نظرهای دیگر نیز بررسی شود.