Schallabsorption pilzbasierter Materialien mit 3D-gedruckter Doppelporosität

Mit pilzbasierten Materialen lassen sich poröse Schallabsorber mit einem hohen Anteil rezyklierter organischer Abfälle aufbauen. Dabei dienen Reststoffe aus Holz, Stroh oder aus der Lebensmittelproduktion als Substrat. Die pilzbasierten Materialien entstehen dadurch, dass ein Pilzmyzel das Substrat durchwächst, ein feines Geflecht fadenförmiger Hyphen ausbildet und die Struktur so mechanisch gebrauchstauglich macht. Nach einer abschließenden Trocknung, die den Pilz abtötet, ist ein Material mit hoher offenzelliger Porosität entstanden, das keine Verhautungen an den Oberflächen aufweist und damit gute Voraussetzungen für einen Einsatz als Schallabsorber mitbringt. Allerdings sind die Porengrößen vergleichsweise klein und damit der Strömungswiderstand für viele Anwendungen noch zu hoch. Mit der Möglichkeit, das Substrat als Pasten in einem 3DDruck-Verfahren zu verarbeiten, ergeben sich weitere Möglichkeiten zur Gestaltung der Porenstruktur. Dazu wurde eine Struktur grober Poren aus dem 3DPastendruckangestrebt, die mit dem feinporigen Anteil des Pilzmaterials eine doppelporöse Morphologie ausbildet. Beide Porennetzwerke sind an ihren Grenzflächen offenzellig miteinander verbunden. Mit dieser Doppelporosität lässt sich einerseits der Gesamt-Strömungswiderstand gut auf Absorberdicken von wenigen Zentimetern abstimmen, andererseits kann das erste Absorptionsmaximum im Vergleich zu gut abgestimmten Faserabsorbern gleicher Schichtdicke um eine Oktave zu tieferen Frequenzen verschoben werden. Das Ziel beim Herstellungsprozess war eine weitgehend unsterile Pilzzucht, wodurch sich die Wirtschaftlichkeit deutlich verbessert.