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Production of aerogel composites for acoustic insulation

English title Production of aerogel composites for acoustic insulation
Applicant Mazrouei-Sebdani Zahra
Number 193700
Funding scheme Bridge - Proof of Concept
Research institution
Institution of higher education Swiss Federal Laboratories for Materials Science and Technology - EMPA
Main discipline Material Sciences
Start/End 01.08.2020 - 31.01.2022
Approved amount 191'340.00
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Keywords (3)

Aerogel; Acoustics; Building insulation

Lay Summary (German)

Lead
Die Schweizer Bevölkerung leidet unter Bevölkerungswachstum, Industrialisierung und dem damit verbundenen Lärm, mit erheblichen Gesundheitsproblemen als Folge. Die Fassaden und Innenwände unserer Gebäude werden immer dünner und das in der Zeit, wo die Verkehrsdichte über Land und in der Luft wächst. Der Bedarf und Interesse an Schalldämmung sind also Gross. Die Fortschritte in der Entwicklung und Herstellung von neuartigen, effektiven Schalldämmungsmaterialien können die Nachteile von herkömmlichen Materialien, vor allem die hohe Dichte und Dicke, umgehen.
Lay summary

Inhalt und Ziel des Forschungsprojekts

Dieses Projekt zielt darauf, den Weg für die Vermarktung von Aerogel-basierten Kompositen als Schalldämmung mit minimaler Dichte und Dicke frei zu machen. Die genaue Formulierung des Produktes, die Bestimmung der am besten geeigneten Anwendung, die Skalierung der Proben und das Durchführen von normierten akustischen Messungen sind die Hauptaufgaben des Projektes:

  • AP1. Herstellung von grossen Proben bei der Empa, gefolgt von ersten Pilotversuchen mit einem Produktionspartner
  • AP2. Normierte akustische Messungen und Erstellung von Datenblättern und Spezifikationen
  • AP3. Ausarbeitung des Geschäftsmodells und Präsentationsmaterialien für Partner und/oder Investoren.

Wissenschaftlicher und gesellschaftlicher Kontext

Der schnelle Wachstum im Schalldämmungsmarkt und die ungenügende Leistung von herkömmlichen Materialien öffnen eine Lücke für innovative Hochleistungsmaterialien insofern die Herstellungskosten tragbar sind. Neue technische Lösungen können wesentlich zu einer Linderung vom physiologischen und psychologischen Lärmschaden beitragen.

 

Direct link to Lay Summary Last update: 17.03.2020

Responsible applicant and co-applicants

Employees

Abstract

In contrast to Switzerland's international image as a quiet country of mountains and lakes, the situation is different in some cities and agglomerations, in which many people are being affected by excessive road traffic, train and plane noises. The global acoustic insulation market is expected to reach $14.6B by 2022 and Europe covers roughly one-third of the total market, due to growing transit networks and tightening building regulations. The important acoustic materials helping noise control are sound absorbing/insulating materials. The market's material types consist of stone/glass wool, foam, textiles, polymer membrane, rubber, etc. Despite the rapid growth of diverse sound insulators, the insulators' weight, thickness, and multi-layer complexity are adding unnecessary complexity to these solutions. Silica aerogels, with a global market volume of around 300 Mio CHF/a, are nanostructured materials with high mesoporosity, high surface area, and low density. Aerogel materials have a wide variety of applications, particularly in thermal insulation. The aerogels' brittleness can be overcome by the combination of the aerogels with fibers/polymers, as the most market's popular aerogel products, but the composites still suffer from a high dust release. This BRIDGE project aims to pave the way for the commercialization of aerogel composites, as the next-generation acoustic insulating product. The goal is to focus on increasing market readiness and preparing a complete package to convince partners and investors of the potential of the technology. One of the main challenges when approaching partner companies with an innovative new product is to convince them of the (market) potential of the technology, This BRIDGE proposal directly addresses this problem by producing large samples for distribution, and internal and external testing, and the data package to enable decision making to go forward. The work is organized into three sections: -WP1 Large sample production at Empa, followed by "Pilot" production with a manufacturing partner. -WP2 Full-scale acoustic tests at Empa and product specification sheet preparation.-WP3 Use business figures to elaborate on a business model and finalize package for presentation to partners/investors. Considering the rapid growth of the acoustic insulation market, and the lack in performance of conventional solutions, the introduction of an innovative product with higher performance at a reasonable price point can translate into a commercial success. Thus, the financial support of the BRIDGE will help to bring a new product to acoustic markets.
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