Abstract

This work deals with the fabrication, analysis and modelling of microperforated films made from alginate, an irreversibly hardening elastic moldable material which is found in brown algae cell walls. In an interdisciplinary project connecting architecture, chemistry, and acoustics, the properties of alginate are explored for the use as acoustic absorbers. As the substance alginate can be classified as a sustainable material, the challenging fight against the plastic flood is always in need for biodegradable alternatives. Also in real world scenarios, there are only a few translucent solutions available that provide acoustic absorption. First, the associated theory is examined in detail. Therefore models for resonance absorbers and microperforated absorbers are introduced. Then, especially the fabrication process of microperforated, translucent films will be discussed in this thesis. The samples made from alginate will then be evaluated by measuring the absorption coefficient in the impedance tube. The obtained data will be compared against established theoretical models, providing valuable insights and potential directions for future research. By exploring the capabilities of alginate, this work tries to promote environmentally friendly materials and encourage further development in the field of biodegradable alternatives.

Kurzfassung

Diese Arbeit beschäftigt sich mit der Herstellung, Analyse und Modellierung von mikroperforierten Folien, die aus dem Grundstoff Alginat hergestellt sind. Vermischt man Alginatpulver mit Wasser, bildet sich ein durchsichtiger Stoff, der nach Trocknung aushärtet und sich plastikähnlich verhält. In einem interdisziplinären Projekt, das die Bereiche Architektur, Chemie und Akustik umspannt, sollen die Eigenschaften des Alginats erkundet werden und ihr Einsatz als akustischer Absorber evaluiert werden. Da das Material als nachhaltiger Grundstoff klassifiziert werden kann, könnte sich eine dringend gesuchte Alternative als Grundstoff in einer Zeit des Plastiküberflusses finden. Ebenso sucht die Architektur stets nach Designmöglichkeiten mit optisch transparenten Lösungen, die auch akustische Wirksamkeit einbringen. Zuerst wird die zugehörige Theorie der Resonanzabsorber und der mikroperforierten Absorber untersucht. Im Detail werden anschließend der Herstellungsprozess der durchsichtigen Folien, die Mikroperforation und die Vergleiche mit bestehenden Theorien zu mikroperforierten Absorbern beschrieben. Der Absorptionsgrad der Testfolien soll im Messrohr bestimmt werden. Abschließend werden die Ergebnisse diskutiert und Impulse für zukünftige Arbeiten gegeben. Mit der Untersuchung der Eignung als Absorbergrundstoff, wird der Einsatz umweltfreundlicher Stoffe unterstützt und der Anstoß für zukünftige Arbeiten gegeben.

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