تميل المواد الممتصة للصدمات والصوت مثل الألواح المطاطية والرغوة إلى أن تكون سميكة وكبيرة وناعمة. ومع ذلك، هناك نوع جديد من المواد مختلف، يمتص الاهتزازات بينما يظل قويًا ورقيقًا. في كثير من الأحيان، إذا كنت ترغب في بناء هيكل قوي ومتين ويمكنه امتصاص الاهتزازات، فيجب عليك الجمع بين المواد الصلبة الحاملة للمواد اللينة. هناك طريقة أخرى وهي تركيب ممتصات الصدمات الميكانيكية على الهيكل. وفي كلتا الحالتين، سيكون المنتج النهائي أثقل وأضخم وأكثر تكلفة من المنتج الذي يستخدم المواد الصلبة فقط. هذا هو المكان الذي تأتي فيه المواد المركبة الجديدة.
تتكون المادة، التي طورها إيوانا تسيموري وأندريه جوسيف ووالتر كاسيري في معهد أبحاث ETH زيورخ، من أكوام رقيقة جدًا من المواد الصلبة المرتبطة بطبقات أرق من البوليمرات المرنة. وبشكل أكثر تحديدًا، يتكون النموذج الأولي من لوح زجاجي يبلغ سمكه 0.2 إلى 0.3 ملم وطبقة من السيليكون PDMS (بولي ثنائي ميثيل سيلوكسان) يبلغ سمكها بضع مئات من النانومترات.
هذه النسبة مهمة لأن نماذج الكمبيوتر تظهر أنه من أجل تحقيق الخصائص المثالية، يجب أن يتكون المركب من مادة صلبة بنسبة 99 بالمائة على الأقل (من حيث الحجم) وأقل من 1 بالمائة من البوليمر. وقال تسيموري الذي قاد البحث: "إذا كانت طبقة البوليمر رقيقة جدًا، فإن تأثير التخميد يكون ضئيلًا. وإذا كانت سميكة جدًا، فإن المادة ليست صلبة بدرجة كافية".
صمدت عينات من هذه المادة أمام اختبارات قوة الانحناء القياسية ثلاثية النقاط بينما أظهرت أيضًا خصائص تخميد ممتازة عند درجات حرارة -125 درجة مئوية (-193 درجة فهرنهايت).
وفي عرض لخصائص هذه المادة المركبة، والذي يمكن رؤيته في الفيديو أدناه، تم إسقاط صفائح رقيقة من المادة وقطع قياسية من الزجاج على طاولة من ارتفاع 25 سم (9.8 بوصة). ارتد الزجاج في الهواء محدثًا صوت نقر عالٍ، بينما لم ترتد المادة المركبة وأصدرت صوتًا مكتومًا.
وبمجرد تطوير التكنولوجيا بشكل أكبر، يمكن استخدام الإصدارات في مجالات مثل النوافذ، وأغلفة الآلات، وقطع غيار السيارات، وحتى مكونات الفضاء الجوي. بالإضافة إلى ذلك، نظرًا لأن الكميات الصغيرة من PDMS تتحلل إلى زجاج عند صهرها، يمكن إعادة تدوير المركبات الزجاجية الحالية بالكامل.
نُشرت مؤخرًا ورقة بحثية حول هذا البحث في مجلة CompositesPartB:Engineering.