Raziskovalci z univerze Colorado Boulder in Sandia National Laboratory so razvili revolucionarnomaterial za blaženje udarcev, ki je prelomen razvoj, ki lahko spremeni varnost izdelkov, od športne opreme do transporta.
Ta na novo zasnovan material za blaženje udarcev je sposoben prenesti znatne udarce in bo morda kmalu vključen v nogometno opremo, kolesarske čelade in celo uporabljen v embalaži za zaščito občutljivih predmetov med prevozom.
Predstavljajte si, da lahko ta material za blaženje udarcev ne samo ublaži udarce, ampak tudi absorbira več sile s spreminjanjem svoje oblike in tako deluje bolj inteligentno.
Točno to je uspelo tej ekipi. Njihova raziskava je bila podrobno objavljena v akademski reviji Advanced Material Technology in raziskuje, kako lahko presežemo zmogljivost tradicionalnih penastih materialov. Tradicionalni penasti materiali se dobro obnesejo, preden jih premočno stisnemo.
Pena je povsod. Obstaja v blazinah, na katerih počivamo, čeladah, ki jih nosimo, in embalaži, ki zagotavlja varnost naših izdelkov pri spletnem nakupovanju. Vendar ima pena tudi svoje omejitve. Če ga preveč stisnemo, ne bo več mehak in elastičen, njegova sposobnost blaženja udarcev pa bo postopoma upadala.
Raziskovalci z univerze Colorado Boulder in Sandia National Laboratory so izvedli poglobljeno raziskavo o strukturi materialov za blaženje udarcev in predlagali zasnovo, ki ni povezana samo s samim materialom, ampak tudi z njegovo razporeditvijo z uporabo računalniških algoritmov. Ta blažilni material lahko absorbira približno šestkrat več energije kot standardna pena in 25 % več energije kot druge vodilne tehnologije.
Skrivnost je v geometrijski obliki materiala za blaženje udarcev. Načelo delovanja tradicionalnih dušilnih materialov je, da stisnejo vse majhne prostore v peni skupaj, da absorbirajo energijo. Raziskovalci so uporabilitermoplastični poliuretanski elastomerni materialza 3D-tiskanje, ustvarjanje mrežaste strukture, podobne satovju, ki se ob udarcu nadzorovano zruši in tako učinkoviteje absorbira energijo. Toda ekipa želi nekaj bolj univerzalnega, ki bi zmoglo obvladati različne vrste udarcev z enako učinkovitostjo.
Da bi to dosegli, so začeli s satastim dizajnom, kasneje pa so dodali posebne prilagoditve – majhne vozle kot meh harmonike. Ti vozli so zasnovani tako, da nadzirajo, kako se struktura satja sesede pod vplivom sile, kar ji omogoča gladko absorbiranje tresljajev, ki jih povzročajo različni udarci, bodisi hitri in močni bodisi počasni in mehki.
To ni le teoretično. Raziskovalna skupina je njihovo zasnovo preizkusila v laboratoriju in svoj inovativni material za blaženje udarcev stisnila pod močne stroje, da bi dokazala njegovo učinkovitost. Še pomembneje je, da je ta visokotehnološki blažilni material mogoče izdelati s komercialnimi 3D-tiskalniki, zaradi česar je primeren za široko paleto aplikacij.
Vpliv rojstva tega materiala za blaženje udarcev je ogromen. Za športnike to pomeni potencialno varnejšo opremo, ki lahko zmanjša tveganje za trčenje in poškodbe zaradi padca. Za običajne ljudi to pomeni, da lahko kolesarske čelade nudijo boljšo zaščito v nesrečah. V širšem svetu lahko ta tehnologija izboljša vse, od varnostnih ovir na avtocestah do načinov pakiranja, ki jih uporabljamo za prevoz lomljivega blaga.
Čas objave: sep-04-2024