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Spinnennetze helfen bei Erdbebenprävention

09.09.2016

Akustisches Metamaterial dämpft und absorbiert Vibrationen

Forscher der Universität Turin http://unito.it haben ein akustisches Metamaterial entwickelt, das von der komplexen Spinnennetz-Architektur der Seidenspinne inspiriert ist.


Spinnennetz: ideale Vorlage für Forscher (Foto: pixelio.de, Johannes Westermann)

Das Design führt zu einer neuen Kategorie von Anwendungen, wie zum Beispiel erdbebensicheren Brücken und Gebäuden oder Lärmreduktion beziehungsweise Lärmschutz.

Hohe Heterogenität und Elastizität

"Wir haben entdeckt, dass es die Spinnennetz-Architektur in Kombination mit der elastischen Spinnenseide erlaubt, Vibrationen zu dämpfen und zu absorbieren - und zwar in weiten Frequenzbereichen", erklärt Studienautor Federico Bosia.

Die Forscher konnten auch zeigen, dass das neue Design effizienter ist, niederfrequente Klänge zu dämpfen. Zusätzlich kann das neue Material leichter auf unterschiedliche Frequenzen ausgerichtet werden als andere Klangkontrollmaterialien.

Kombiniert mit der Heterogenität der Spinnenseide lassen sich neue Anwendungen zur Kontrolle von Vibrationen bauen.

Das Geheimnis der akustischen Vorteile des Spinnennetzes liegt - zumindest teilweise - in den konzentrischen Kreisen des Spinnennetzes. Diese Netze hallen bei Vibration mit einer bestimmten Frequenz nach. Mit dem Design kann man auch vibrationsisolierende und erdbebensichere Brücken bauen.

In kleineren Einheiten könnte ein solches Design auch für Lärmschutzwände an Straßen und Bahnen Verwendung finden.

Christian Sec | pressetext.redaktion

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