Was hören Sie, wenn eine Eule über Sie hinwegfliegt? Richtig: nichts. Dass Eulen fast lautlos fliegen, liegt an ihrer Haut und den Federn ihrer Flügel. Die Haut besteht aus mikroskopisch kleinen Hohlräumen, die tieffrequente Geräusche unterdrücken, während ihre flauschigen Federn hochfrequenten Schall absorbieren. Damit ist das Tier Lärmabsorbern überlegen, wie wir sie heute im Auto oder in Produktionsmaschinen einsetzen: Es dämpft den Schall über einen breiten Frequenzbereich. Bei herkömmlichen Materialien muss man sich hingegen entscheiden: Soll der hochfrequente Teil einer Lärmquelle gedämpft werden, beispielsweise das Geräusch quietschender Bremsen oder niederfrequente Geräusche wie das tiefe Grollen eines Automotors. In der Praxis behilft man sich damit, dass man mehrere Schichten von unterschiedlichem schalldämpfendem Material übereinanderlegt, was oftmals zu unerwünschtem Mehrgewicht führt.

Forschende der Tiangong University in China haben sich nun von der Eule zur Entwicklung eines Breitband-Schallabsorbers inspirieren lassen, der die Strukturen ihres Flügels nachahmt. Die erste Schicht des Absorbers besteht aus einem Aerogel. Für die Herstellung des ultraleichten und hochporösen Materials nutzten die Forscher Tröpfchen aus Hexan, die sich gleichmäßig in einer wässrigen Lösung verteilen. In gefrorenem Zustand ordnen sie sich in wabenförmigen Strukturen an. Sobald sie wieder verdampfen, hinterlassen sie Hohlräume im Aerogel, die später als Resonanzstrukturen dienen. Auf das Aerogel brachten die Forschenden eine zweite Schicht aus flexiblen Nanofasern auf. Ähnlich wie beim Eulenflügel absorbiert das Aerogel dann die tiefen Frequenzen und die Fasern die hohen. Laut den Forschern ist das Material formstabil. Auch nach hundertmaligem Zusammendrücken sei die Struktur des Absorbers intakt geblieben.

Wie die Forschenden im Journal »ACS Applied Materials & Interfaces« berichten, absorbiert das leichte Material an einem herkömmlichen Verbrennungsmotor eines Autos 58 Prozent der auftreffenden Schallwellen und senkt so den Lärm von 87,5 auf 78,6 Dezibel. Laut dem Forschungsteam schafft das kein anderer heute verfügbarer Lärmabsorber.