广东
近日，广东省农科院设施所无损检测与智能分选研究团队在国际知名期刊Chemical Engineering Journal（中科院材料科学一区Top）在线发表了题为“A low-cost hierarchical FeBTC/PI composite with gradient pore structure for broadband noise reduction and efficient thermal insulation”的研究论文。设施所何超博士为论文第一作者，设施所徐赛研究员、华南理工大学税安泽教授和广州大学马娟博士为论文共同通讯作者。
声学无损检测技术广泛应用于农产品品质评估、工业设备故障诊断、精密仪器状态监测等领域，其核心是通过采集并分析目标物体的声信号实现非破坏性检测。但实际应用中，环境噪声易干扰目标声信号，导致检测精度大幅下降。传统降噪材料普遍存在低频失效、吸声频段窄和吸隔声性能难以兼顾等问题，且部分材料热导率高、力学性能与耐候性差，难以适配复杂应用场景。
为破解这一困境，团队先通过有限元模拟验证梯度多孔结构的声学降噪优越性，再采用“气泡模板+定向冷冻”的双模板法，构建出沿声波传播方向分布的“大孔-中孔-小孔”梯度孔结构；随后通过液相扩散法在气凝胶孔壁原位生长FeBTC声学超材料，最终开发出具有梯度分级结构的FeBTC/PI复合气凝胶。该成果将梯度孔结构与MOF基声学超材料结合，实现“宽频吸声-高效隔热-机械稳定”的一体化功能，为声特征无损检测中的噪声消除难题提供关键解决方案。此外，研究团队还通过实验和模拟证实，该复合材料在建筑节能领域同样具备显著应用价值。
本研究得到国家自然科学基金项目（52272062、52402075）、广州市基础与应用基础研究项目（SL2023A04J00690）等资助。
https://doi.org/10.1016/j.cej.2025.167954
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