Vědci z University of Colorado Boulder a Sandia National Laboratory vyvinuli revolucionářMateriál absorbující šoky, což je průkopnický vývoj, který může změnit bezpečnost produktů od sportovního vybavení po přepravu.
Tento nově navržený materiál absorbující šoky je schopen odolat významným dopadům a může být brzy integrován do fotbalového vybavení, helmy na kole a dokonce i v obalu k ochraně jemných předmětů během přepravy.
Představte si, že tento materiál absorbující šok může nejen dopady na polštáře, ale také absorbovat větší sílu změnou jeho tvaru, čímž se inteligentněji jedná.
To je přesně to, čeho tento tým dosáhl. Jejich výzkum byl podrobně publikován v akademickém časopise Advanced Material Technology a zkoumal, jak můžeme překonat výkon tradičních pěnových materiálů. Tradiční pěnové materiály fungují dobře, než jsou příliš tvrdě stisknuty.
Pěna je všude. Existuje v polštářích, na kterých spočíváme, přilby, které nosíme, a obaly, které zajišťuje bezpečnost našich online nákupních produktů. Pěna však má také svá omezení. Pokud je příliš stlačena, nebude to již měkké a elastické a její absorpční výkon dopadu postupně klesá.
Vědci z University of Colorado Boulder a Sandia National Laboratory provedli hloubkový výzkum struktury struktury pohlcujících šokové materiály a navrhli design, který souvisí nejen se samotným materiálem, ale také s jeho uspořádáním pomocí počítačových algoritmů. Tento tlumicí materiál může absorbovat asi šestkrát více energie než standardní pěna a o 25% více energie než jiné přední technologie.
Tajemství spočívá v geometrickém tvaru materiálu absorbujícího šok. Pracovním principem tradičních tlumicích materiálů je vytlačit všechny malé prostory v pěně dohromady, aby absorbovaly energii. Použili vědcitermoplastický polyuretanový elastomerový materiálPro 3D tisk, vytvoření voštiny, jako je mřížová struktura, která se při dopadu zhroutí kontrolovaným způsobem, čímž účinněji absorbuje energii. Tým však chce něco univerzálnějšího, dokáže zvládnout různé typy dopadů se stejnou účinností.
Aby toho dosáhli, začali s designem voštiny, ale později přidali speciální úpravy - malé uzly, jako jsou akordeonové měchy. Tyto uzly jsou navrženy tak, aby ovládaly, jak se struktura voštiny zhroutí v síle, což jí umožňuje hladce absorbovat vibrace generované různými dopady, ať už rychlé a tvrdé nebo pomalé a měkké.
To není jen teoretické. Výzkumný tým testoval svůj design v laboratoři a stiskl svůj inovativní materiál absorbující šoky pod výkonnými stroji, aby prokázal jeho účinnost. Ještě důležitější je, že tento high-tech polstrovací materiál může být vyroben pomocí komerčních 3D tiskáren, což je vhodné pro širokou škálu aplikací.
Dopad narození tohoto materiálu absorbujícího šok je obrovský. Pro sportovce to znamená potenciálně bezpečnější vybavení, které může snížit riziko kolize a zranění pádu. Pro obyčejné lidi to znamená, že přilby na kole mohou poskytnout lepší ochranu při nehodách. V širším světě může tato technologie zlepšit vše od bezpečnostních bariér na dálnicích až po metody balení, které používáme k přepravě křehkého zboží.
Čas příspěvku: září-04-2024