Raziskovalci z Univerze v Kolorado Boulder in Nacionalni laboratorij Sandia so razvili revolucionarmaterial, ki absorbira šok, ki je prelomni razvoj, ki lahko spremeni varnost izdelkov, ki segajo od športne opreme do prevoza.
Ta na novo zasnovan material, ki absorbira udarce, lahko vzdrži pomembne udarce in se lahko kmalu vključi v nogometno opremo, kolesarske čelade in se celo uporablja v embalaži za zaščito občutljivih predmetov med prevozom.
Predstavljajte si, da ta material, ki absorbira udarce, ne more samo udarce blazine, ampak tudi več sile s spreminjanjem svoje oblike in tako inteligentno deluje.
Točno to je dosegla ta ekipa. Njihove raziskave so bile podrobno objavljene v Academic Journal Advanced Material Technology, ki raziskuje, kako lahko presežemo delovanje tradicionalnih gradiv za peno. Tradicionalni materiali za peno delujejo dobro, preden se preveč stisnejo.
Pena je povsod. Obstaja v blazinah, na katerih počivamo, čeladi, ki jih nosimo, in embalaži, ki zagotavlja varnost naših spletnih nakupovalnih izdelkov. Vendar ima tudi pena svoje omejitve. Če se preveč stisne, ne bo več mehka in elastična, njegova zmogljivost absorpcije pa se bo postopoma upadala.
Raziskovalci z Nacionalnega laboratorija Univerze v Koloradu Boulder in Sandia so poglobljeno raziskali strukturo materialov, ki absorbirajo udarce, in predlagali zasnovo, ki ni povezana samo s samim materialom, temveč tudi z njegovo ureditev z uporabo računalniških algoritmov. Ta material za dušenje lahko absorbira približno šestkrat več energije kot standardna pena in 25% več energije kot druge vodilne tehnologije.
Skrivnost je v geometrijski obliki materiala, ki absorbira šok. Delovno načelo tradicionalnih materialov za dušenje je stisniti vse drobne prostore v peni skupaj, da absorbira energijo. Uporabljeni raziskovalciTermoplastični poliuretanski elastomerni materialZa 3D tiskanje, ustvarjanje satja, kot je rešetkasta struktura, ki se ob vplivu zruši na nadzorovan način, s čimer učinkoviteje absorbira energijo. Toda ekipa si želi nekaj bolj univerzalnega, sposobna obvladati različne vrste vplivov z enako učinkovitostjo.
Da bi to dosegli, so začeli z zasnovo satja, vendar so pozneje dodali posebne prilagoditve - majhne vozle, kot so harmoniški meh. Ti vozli so zasnovani tako, da nadzorujejo, kako se struktura satja zruši pod silo, kar omogoča, da gladko absorbira vibracije, ki jih ustvarjajo različni udarci, bodisi hitri, trdi ali počasni in mehki.
To ni samo teoretično. Raziskovalna skupina je preizkusila svojo zasnovo v laboratoriju in s tem, da je pod močnimi stroji stisnila svoj inovativni material, ki absorbira šok, da bi pokazala njegovo učinkovitost. Še pomembneje je, da je to visokotehnološko blazinsko gradivo mogoče izdelati s komercialnimi 3D tiskalniki, zaradi česar je primeren za široko paleto aplikacij.
Vpliv rojstva tega materiala, ki absorbira šok, je ogromen. Za športnike to pomeni potencialno varnejšo opremo, ki lahko zmanjša tveganje za trčenje in poškodbe padcev. Za navadne ljudi to pomeni, da kolesarske čelade lahko zagotavljajo boljšo zaščito v nesrečah. V širšem svetu lahko ta tehnologija izboljša vse, od varnostnih ovir na avtocestah do metod embalaže, ki jih uporabljamo za prevoz krhkega blaga.
Čas objave: SEP-04-2024