Vědci z University of Colorado Boulder a Sandia National Laboratory ve Spojených státech spustili revolucimateriál tlumící nárazy, což je průlomový vývoj, který může změnit bezpečnost produktů od sportovního vybavení až po přepravu.
Tento nově navržený materiál tlumící nárazy odolá značným nárazům a může být brzy integrován do fotbalového vybavení, cyklistických přileb a dokonce použit v obalech na ochranu choulostivých předmětů během přepravy.
Představte si, že tento materiál tlumící nárazy dokáže nejen ztlumit náraz, ale také absorbovat větší sílu změnou svého tvaru, čímž hraje inteligentnější roli.
To je přesně to, co tento tým dosáhl. Jejich výzkum byl podrobně publikován v akademickém časopise Advanced Material Technology a zkoumal, jak můžeme překonat výkontradiční pěnové materiály. Tradiční pěnové materiály fungují dobře, než budou příliš silně zmáčknuty.
Pěna je všude. Existuje v polštářích, na kterých odpočíváme, v přilbách, které nosíme, a v obalech, které zajišťují bezpečnost našich produktů online nakupování. Pěna má však také svá omezení. Pokud je zmáčknuto příliš, nebude již měkké a elastické a jeho schopnost tlumit nárazy postupně klesá.
Výzkumníci z University of Colorado Boulder a Sandia National Laboratory provedli hloubkový výzkum struktury materiálů absorbujících nárazy pomocí počítačových algoritmů, aby navrhli design, který se netýká pouze materiálu samotného, ale také uspořádání materiálu. materiál. Tento tlumící materiál dokáže absorbovat asi šestkrát více energie než standardní pěna a o 25 % více energie než jiné přední technologie.
Tajemství spočívá v geometrickém tvaru materiálu tlumícího nárazy. Funkčním principem tradičních tlumicích materiálů je stlačit všechny drobné prostory v pěně k sobě, aby absorbovaly energii. Výzkumníci použilitermoplastický polyuretanový elastomermateriály pro 3D tisk k vytvoření voštinovité mřížkové struktury, která se kontrolovaným způsobem zhroutí, když je vystavena nárazu, a tím účinněji absorbuje energii. Tým ale chce něco univerzálnějšího, co zvládne různé typy dopadů se stejnou účinností.
Aby toho dosáhli, začali s voštinovým designem, ale pak přidali speciální úpravy – malé zkroucení jako harmoniková krabička. Tyto zalomení mají za cíl kontrolovat, jak se struktura voštiny hroutí pod silou, což jí umožňuje hladce absorbovat vibrace generované různými nárazy, ať už jsou rychlé a tvrdé nebo pomalé a měkké.
To není jen teoretické. Výzkumný tým testoval jejich design v laboratoři a vymačkal jejich inovativní materiál tlumící nárazy pod výkonnými stroji, aby prokázal jeho účinnost. Ještě důležitější je, že tento high-tech tlumící materiál lze vyrábět pomocí komerčních 3D tiskáren, díky čemuž je vhodný pro širokou škálu aplikací.
Dopad zrodu tohoto materiálu tlumícího nárazy je obrovský. Pro sportovce to znamená potenciálně bezpečnější vybavení, které může snížit riziko kolize a zranění při pádu. Pro běžné lidi to znamená, že cyklistické přilby mohou poskytnout lepší ochranu při nehodách. V širším světě může tato technologie zlepšit vše od bezpečnostních bariér na dálnicích až po způsoby balení, které používáme k přepravě křehkého zboží.
Čas odeslání: 14. března 2024