随着全球城市化进程加快以及城市噪声污染日益加剧，吸声纤维的应用被视为一种有效的解决方案。

针对这一挑战，北京化工大学刘勇教授团队与吉林大学王策教授、清华大学胡平教授合作，以材料设计策略与工程实现方法为视角，系统评述了纤维基吸声材料领域在结构设计、合成制备等多个领域的研究进展，并开创性地围绕材料的声学、能源、环境等功能的统筹设计展开讨论。相关成果以题为“Fiber-based materials for multifunctional sound absorption”的综述论文形式，发表在在国际知名期刊《Progress in Materials Science》（IF 40.0）上。

纤维材料的声学及多功能化应用

纤维具有低密度、高孔隙率、优异的可调控性、卓越的柔韧性以及出色的可加工性，能够高效地散射声波并耗散能量。此外，通过结构设计与性能优化，以及不断进步的制造工艺，吸声纤维可在不同噪声频率范围内调节吸声效果，为进一步产业化应用奠定科学基础。

本文要点：

总结了当前在学术与工程领域对吸音纤维的研究，构建了结构设计、材料选择与多功能集成之间的逻辑框架。

介绍了通过对孔径分布、纤维形貌和宏观形态的调整，实现吸声纤维空间结构多样化的方法、原理及最新进展。

此外，文章强调了空间结构与声学性能的相关性，为新材料的设计提供了基础。

文章还针对多种纤维类型，包括聚合物纤维、无机纤维、压电纤维和天然纤维，归纳了它们的加工方法，并总结了在声学、热学、电学等重要性能上的重大突破进展。

图 1. 关键词 “吸声纤维” 相关出版物数量对比。（数据来源于 Web of Science，更新至 2024 年）。

图 2. (a) 结构 - 性能 - 表现（SPP）关系图；(b)(c) 声级计示意图；(d) 阻抗管及其工作原理示意图。

图 3. 不同孔隙结构的吸声纤维材料。

图4. 粉末纤维化法的新方法：(a) 颗粒及其制备得到纤维的微观形貌，其中坐标轴代表颗粒的几何尺寸，三维模型为颗粒形貌的示意图；(b) 该方法基本流程的示意图。

研究团队指出，对纤维基材料轻量化、可持续和多功能的需求将在可见的未来成为重大议题。基于纤维的吸声材料在噪声控制和可持续材料开发方面展现出显著潜力。通过应对当前挑战并推进关键领域的研究，可以加速实现从实验室规模创新向实际应用的转化，从而满足市场对高性能、低成本且环保型声学材料日益增长的需求。

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.pmatsci.2025.101639

通讯作者简介：

刘勇，教授，博导。主要从事高分子及纳米复合材料制备与应用等研究。在特种高性能塑料应用、橡胶制品性能提升、塑料产品配方及工艺开发、特种功能纤维成型、燃料电池关键组件制备、纳米纤维构筑生物医学器件等方面均有研究。迄今发表期刊文章230多篇，出版中文专著1部，英文专著3部，译著3部，著作章节2章，获授权专利68项，其中转让11项。是Renewable and Sustainable Energy Reviews，Polymers和Nanomaterials 三期刊的特刊主编，50多种中外期刊审稿人。获国家科技进步二等奖1项，省部级技术发明一等奖1项二等奖3项、专利优秀奖2项等，是全国石油和化工行业优秀科技工作者。

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