Дослідники з Університету Колорадо Боулдера та Національної лабораторії Сандії розробили революціонерударний матеріал, що є новаторською розробкою, яка може змінити безпеку продукції, починаючи від спортивного обладнання до транспорту.
Цей нещодавно розроблений ударний матеріал здатний протистояти значним впливом і незабаром може бути інтегрований у футбольне обладнання, велосипедні шоломи та навіть використовується в упаковці для захисту делікатних предметів під час перевезення.
Уявіть, що цей ударний матеріал, що поглинає удар, може не тільки впливати на подушку, але й поглинути більше сили, змінюючи свою форму, тим самим діючи більш розумно.
Саме цього досягла ця команда. Їх дослідження було опубліковано в академічному журналі Advanced Material Technology, вивчаючи, як ми можемо перевершити продуктивність традиційних пінопластових матеріалів. Традиційні пінопластові матеріали працюють задовго до того, як їх занадто сильно стискають.
Піна є скрізь. Він існує в подушках, на яких ми відпочиваємо, шоломи, які ми носимо, і упаковка, яка забезпечує безпеку наших продуктів в Інтернеті. Однак піна також має свої обмеження. Якщо його занадто сильно стискають, він більше не буде м'яким і еластичним, а його ефекти поглинання поступово знизяться.
Дослідники з Університету Колорадо Боулдера та Національної лабораторії Сандії провели поглиблені дослідження структури ударних матеріалів, що поглинають, і запропонували дизайн, яка пов'язана не лише з самим матеріалом, але і з його розташуванням за допомогою комп'ютерних алгоритмів. Цей демпфуючий матеріал може поглинати приблизно в шість разів більше енергії, ніж стандартна піна, і на 25% більше енергії, ніж інші провідні технології.
Секрет лежить у геометричній формі ударного матеріалу. Принцип роботи традиційних демпфуючих матеріалів полягає в тому, щоб стиснути всі крихітні простори в піні разом, щоб поглинати енергію. Використовували дослідникиТермопластичний поліуретановий еластомерний матеріалДля 3D -друку створення такої стільникової структури, яка регулюється, під час впливу, тим самим ефективніше поглинаючи енергію. Але команда хоче чогось більш універсального, здатного впоратися з різними типами впливу з однаковою ефективністю.
Щоб досягти цього, вони почали з дизайну соти, але пізніше додали спеціальні корективи - невеликі вузли, як сильфон акордеон. Ці вузли призначені для контролю того, як структура стільника руйнується під силою, що дозволяє плавно поглинати вібрації, що утворюються різними ударами, будь то швидкі, жорсткі, або повільні та м'які.
Це не просто теоретично. Дослідницька група перевірила свою проект у лабораторії, стискаючи свій інноваційний ударний матеріал під потужними машинами, щоб продемонструвати його ефективність. Що ще важливіше, цей високотехнологічний подушковий матеріал можна виробляти за допомогою комерційних 3D-принтерів, що робить його придатним для широкого спектру застосувань.
Вплив народження цього ударного матеріалу величезний. Для спортсменів це означає потенційно безпечніше обладнання, яке може зменшити ризик зіткнення та падіння травм. Для звичайних людей це означає, що велосипедні шоломи можуть забезпечити кращий захист від нещасних випадків. У більш широкому світі ця технологія може покращити все, від бар'єрів безпеки на автомобільних доріг до методів упаковки, які ми використовуємо для транспортування крихких товарів.
Час посади: вересень-04-2024