原子薄二维石墨烯薄膜具有无与伦比的面内刚度和巨大的面外弹性，从而为纳米机械器件提供了强烈的机械共振。超薄石墨烯特殊的共振特性为制备优良的吸声材料提供了可能，然而，由于缺乏适用的形式和组装方法，这一点仍未实现。
基于此，浙江大学高超教授，Zhen Xu，Li Peng，Yingjun Liu报道了为了充分利用二维石墨烯在声学领域的优越共振特性，开发了一种新型组装形式的蜂窝状吸声材料。
文章要点
1）研究人员提出了水塑发泡法，解决了自支撑超薄石墨烯纳米膜网络制备的难题，实现了石墨烯蜂窝吸声材料的简单易行和可扩展生产。这种厚度超薄的自支撑石墨烯薄膜可作为有效的共振吸收元件。实验结果和模型验证验证了石墨烯转鼓的这些特殊振动特性，进一步证明了石墨烯的极限厚度是获得高共振振幅的前提。
2）在200~6000 Hz频率范围内，由于超薄石墨烯和多孔空腔的协同耗散作用，吸声材料的吸声性能显著提高，平均吸声强度提高了约320%。随着超薄石墨烯鼓的加入，PFGA的工程NRC得到了显著改善，其性能超过了许多传统和先进的吸音器。
3）结合样机，研究人员展示了石墨烯吸收器在实际蜂鸣器和音频环境中对声波传播的有效衰减。因此，这种石墨烯吸声材料为探索二维薄板优越的共振阻尼提供了一种有效的策略，使商业泡沫具有优越的经济价值，满足了从噪声保护、仪器仪表到建筑设计和声学设备等对吸声的迫切需求。
参考文献
Kai Pang, et al, Highly Efficient Cellular Acoustic Absorber of Graphene Ultrathin Drums, Adv. Mater. 2022
DOI: 10.1002/adma.202103740
https://doi.org/10.1002/adma.202103740
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