随着城市化进程的加快，交通噪音问题日益严重，成为影响居民生活质量和城市环境健康的重要因素。传统的噪音治理手段多依赖于使用厚重的吸音材料，如岩棉或氨基甲酸酯泡沫，这些材料在降噪效果上虽有一定优势，但因厚度大、施工复杂且受空间限制，难以广泛应用于户外及特殊场合。针对这一困境，瑞士Empa研究机构与材料制造企业de Cavis合作，成功研制出一种具有革命性意义的矿物泡沫声学吸音材料，厚度仅为传统材料的四分之一，实现了轻薄化和高效吸音的完美结合。该创新材料采用石膏和水泥为基材，通过多层多孔结构设计，实现对特定频率声音的精准吸收，并具备出色的防火、环保及耐候性能，适合户外使用，尤其适用于嘈杂环境中的噪音治理。材料的核心理念在于其复杂的多孔网络结构，设计师利用变孔径和薄壁微孔的组合，通过专利技术令声波在进入材料内部时被引导至复杂的路径，延长了声波传播的距离和时间，使得即使材料厚度极薄，也能产生相当于更厚吸音层的声能耗散效果。Empa声学与噪声控制实验室负责人Bart Van Damme指出，泡沫材料孔隙率高达90%以上，多个孔层通过人工穿孔进一步优化，最大限度提升空气粒子在材料中的流动阻力，从而实现了高效的低频噪音吸收能力。
在实际应用测试方面，研究团队选择了苏黎世一处车道作为试点，安装面积达12平方米的矿物泡沫吸音面板对来自道路的交通噪音进行抑制。实验结果显示，噪音水平最高降低了4分贝，尤其在汽车出入车道时，因声波在多面板间反复传播，吸音效果尤为显著。与传统岩棉材料相比，该新型矿物泡沫材料在低频段表现更优，尽管在较高频率区间效能略低，但在声音吸收峰值区域仍然保持良好性能。除了卓越的吸音功能，矿物泡沫材料还具备设计上的灵活性，可根据不同需求调整孔径大小、层数厚度及穿孔方式，实现针对特定频率范围的定制化吸音效果。这一特性使其不仅适合城市交通噪音治理，还能广泛应用于教室、办公空间、体育馆等需要控制中高频噪音的室内环境。基于其使用石膏和水泥作为主要材料，产品自然具备防火性能，不会释放有害微粒，同时具备回收再利用性，符合现代建筑对绿色环保材料的要求。
矿物泡沫吸音板的抗候性尤为引人注目，水泥基材料可确保其在严苛的户外气候条件下依然稳固耐用，无惧风雨和温差变化，极大扩展了吸音材料的适用范围。技术团队通过先进的数值模拟方式，精确分析空气流动和声波传播的微观过程，逐步优化材料结构，使得未来能够根据应用场景的不同，实现吸音频率范围的自主调控。这种技术进步为设计集成到现代建筑立面、阳台下方以及隔音走廊提供了更多可能性，尤其适合城市空间有限，需兼顾美观与实用的建筑设计需求。尽管目前材料生产仍然存在一定的人工操作环节，规模化制造需依赖适合的工业合作伙伴，然而Empa团队已明确将下一步研发重点放在提升自动化生产工艺和产业化推广上。未来，随着生产效率的提升和成本的降低，这种创新吸音材料有望成为噪音治理领域的新标准，特别在空间有限、需兼顾防火和设计要求的特殊环境中体现出巨大潜力。对此，Bart Van Damme强调，理想情况下，建筑规划阶段便应将此类高性能吸音组件纳入设计考量，实现从源头到施工阶段的噪音控制系统整合，提升整体建筑的生活舒适度和功能质量。
凭借其出众的性能、灵活的设计和环保的材料属性，这种矿物泡沫吸音材料不仅是对传统吸音方案的技术升级，也开辟了声学材料与建筑设计深度融合的新空间。噪音污染作为现代城市环境治理的重要课题，呼唤诸如此类创新科技为人们营造更静谧、健康的生活环境。随着技术的完善和应用范围的不断扩大，相信这种超薄、强效、多功能的矿物泡沫声学吸音材料将在未来城市建设中发挥越来越关键的作用，成为守护城市居民听觉健康的无声守护者。
