Дослідники з Університету Колорадо Боулдера та Національної лабораторії Сандії в США розпочали революціонерударний матеріал, що є проривом розвитку, яка може змінити безпеку продукції від спортивного обладнання на транспорт.
Цей нещодавно розроблений ударний матеріал може 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 матеріал, що поглинає удар, може не тільки спричинити вплив, але й поглинути більше сили, змінюючи свою форму, тим самим відіграючи більш розумну роль.
Саме цього досягла ця команда. Їх дослідження було опубліковано в академічному журналі Advanced Materal Technology, вивчаючи, як ми можемо перевершити ефективність роботиТрадиційні пінопластові матеріали. 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 поглиблене дослідження структури ударних матеріалів, що поглинають, використовуючи комп'ютерні алгоритми, щоб запропонувати конструкцію, яка пов'язана не лише з самим матеріалом, але і з розташуванням матеріалу. 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 еластомерМатеріали для 3D -друку для створення такої стільниці, як структура решітки, яка руйнується контрольовано, коли піддається впливу, тим самим ефективніше поглинаючи енергію. Але команда хоче чогось більш універсального, що може впоратися з різними типами впливу з однаковою ефективністю.
Щоб досягти цього, вони розпочали з дизайну соти, але потім додали спеціальні корективи - невеликі повороти, як коробка гармошки. Ці перегини спрямовані на контроль над тим, як структура стільника руйнується під силою, що дозволяє їй плавно поглинати вібрації, породжені різними ударами, будь то швидкі, жорсткі чи повільні та м'які.
Це не просто теоретично. Дослідницька група перевірила свою проект у лабораторії та стиснула свій інноваційний ударний матеріал під потужними машинами, щоб довести свою 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: 14-2024 рр.