引言：噪声控制技术发展中，声学超材料虽通过多重共振机制实现超宽带吸声，却受限于增材制造成本与规模化生产难题；传统多孔材料（如三聚氰胺泡沫、泡沫镍）虽可批量生产且中高频吸声性能优异，但低频吸声不足且增厚会增加重量与成本。静电纺丝技术制备的纳米薄膜兼具三维多孔网络结构与轻质特性，其声波能量多重耗散机制为突破传统材料瓶颈提供可能，故本研究聚焦该薄膜对柔性 / 刚性多孔材料吸声性能的优化。

近日，由西北工业大学潘光教授、高南沙教授团队等人在《Results in Engineering》，发表了题为“Electrospinning nanofilms to improve sound absorption of flexible or rigid porous material”的研究成果。研究团队通过采用聚乙烯醇缩丁醛（PVB）溶液制备静电纺丝纳米薄膜，成功将其应用于柔性多孔材料（聚氨酯泡沫）和刚性多孔材料（泡沫镍）表面，以增强声吸收性能。研究发现，静电纺丝纳米薄膜在 200 至 6400 赫兹频率范围内显著提升了吸声系数，并且通过调整薄膜厚度和位置，能够实现对不同频率段吸声效果的优化。

本研究利用聚乙烯醇缩丁醛（PVB）溶液制备了1mm、2mm 和 3mm 的静电纺丝纳米薄膜，并以三聚氰胺泡沫和泡沫镍分别作为柔性和刚性多孔材料的代表，依据 ISO 10534-2 标准的实验方法测试了纳米薄膜及各类柔性 / 刚性多孔材料组合的吸声系数，得出以下结论：

（1）无论对于柔性还是刚性多孔材料，静电纺丝纳米薄膜均能在 200~6400 Hz 频率范围内提升其吸声系数。

（2）随着纳米薄膜厚度增加，柔性与刚性多孔材料的吸声系数在中低频段持续改善，吸声峰值向低频偏移，而高频段吸声系数略有下降。

（3）在刚性与柔性多孔材料组成的复合结构中，若入射声波先经过刚性材料再进入柔性材料，将纳米薄膜插入两者之间可提升高频吸声系数；而将薄膜置于刚性材料表面时，中低频吸声系数显著提高，但高频吸声系数会降低。也就是说，对于复合结构，不同位置应用的静电纺丝纳米薄膜在提高吸声系数方面具有频段选择性

（4）与在多孔材料中引入侧板等填料或掏空内部结构等提升宽带吸声的方法相比，本研究方法工程实施更简便，且静电纺丝纳米薄膜具备大规模生产能力。由于薄膜厚度仅 1~3 mm，附加质量远小于多孔材料本身，可在几乎不增加重量的前提下改善吸声性能。此外，PVB 分子长支链结构赋予薄膜优异的柔韧性、低玻璃化转变温度及高抗冲击强度。未来可探索采用其他聚合物溶液制备毫米级静电纺丝纳米薄膜，进一步优化刚性与柔性多孔材料的吸声性能。

综上所述，本研究提出了一种制备静电纺丝纳米薄膜的方法，通过运用静电纺丝技术，精确调控纳米纤维的直径、长度和结构，进而精准调控吸声材料的声学性能，且制备过程相对简便、成本可控，可具备规模生产应用的潜力。此外，本研究的机制分析与实验数据为轻量化复合宽带吸声结构的设计提供了重要参考，推动了声学材料领域的创新发展。 

文献来源：https://doi.org/10.1016/j.rineng.2025.105621