Vědci z University of Colorado Boulder a Sandia National Laboratory ve Spojených státech zahájili revolucionářMateriál absorbující šoky, což je průlomový vývoj, který může změnit bezpečnost produktů ze sportovního vybavení na dopravu.
Tento nově navržený materiál absorbující šoky vydrží významné dopady a může být brzy integrován do fotbalového vybavení, helmy na kole a dokonce používaný v obalu k ochraně jemných předmětů během přepravy.
Představte si, že tento materiál absorbující šok může nejen polstrovat dopad, ale také absorbovat více síly změnou jeho tvaru, čímž hraje inteligentnější roli.
To je přesně to, čeho tento tým dosáhl. Jejich výzkum byl podrobně publikován v akademickém časopise Advanced Material Technology a zkoumal, jak můžeme překonat výkonnostTradiční pěnové materiály. 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 Národní laboratoře Sandia provedli hloubkový výzkum struktury materiálů absorbujících šoky pomocí počítačových algoritmů k navrhování designu, který souvisí nejen se samotným materiálem, ale také s uspořádáním materiálu. 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 polyuretan elastomerMateriály pro 3D tisk, aby vytvořily voštinu, jako je mřížková struktura, která se zhroutí kontrolovaně, když jsou podrobeny dopadu, čímž efektivněji absorbují energii. Tým však chce něco univerzálnějšího, co zvládne různé typy dopadů se stejnou účinností.
Aby toho dosáhli, začali s voštinou, ale pak přidali speciální úpravy - malé zvraty jako box na akordeonu. Cílem těchto zalomek je ovládat, jak se struktura voštiny zhroutí v síle, což umožňuje hladce absorbovat vibrace generované různými dopady, ať už jsou 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: Mar-14-2024