Истражувачите од Универзитетот во Колорадо Болдер и Националната лабораторија Сандија развија револуционерматеријал што апсорбира удари, што е револуционерен развој што може да ја промени безбедноста на производите, од спортска опрема до транспорт.
Овој новодизајниран материјал за апсорпција на удари е способен да издржи значителни удари и наскоро може да се интегрира во фудбалска опрема, шлемови за велосипеди, па дури и да се користи во пакување за заштита на деликатни предмети за време на транспортот.
Замислете дека овој материјал што апсорбира удари не само што може да ги амортизира ударите, туку и да апсорбира повеќе сила со менување на неговата форма, со што дејствува поинтелигентно.
Токму тоа го постигна овој тим. Нивното истражување беше детално објавено во академското списание Advanced Material Technology, истражувајќи како можеме да ги надминеме перформансите на традиционалните материјали од пена. Традиционалните материјали од пена имаат добар ефект пред да бидат премногу силно цедени.
Пена е насекаде. Таа постои во перничињата на кои се потпираме, кацигите што ги носиме и пакувањето кое ја гарантира безбедноста на нашите производи за онлајн купување. Сепак, пената има и свои ограничувања. Ако се притисне премногу, повеќе нема да биде мек и еластичен, а неговата способност за апсорпција на удар постепено ќе се намалува.
Истражувачите од Универзитетот во Колорадо Болдер и Националната лабораторија Сандија спроведоа длабинско истражување на структурата на материјалите што апсорбираат удари и предложија дизајн кој не е поврзан само со самиот материјал, туку и со неговото уредување со помош на компјутерски алгоритми. Овој материјал за амортизација може да апсорбира околу шест пати повеќе енергија од стандардната пена и 25% повеќе енергија од другите водечки технологии.
Тајната лежи во геометриската форма на материјалот што апсорбира удари. Принципот на работа на традиционалните материјали за амортизација е да се притиснат сите мали простори во пената заедно за да се апсорбира енергија. Истражувачите користелетермопластичен полиуретански еластомер материјалза 3Д печатење, создавајќи решеткаста структура слична на саќе која се урива на контролиран начин кога е погодена, а со тоа поефикасно ја апсорбира енергијата. Но, тимот сака нешто поуниверзално, способно да се справи со различни видови на удари со иста ефикасност.
За да го постигнат ова, тие започнаа со дизајн на саќе, но подоцна додадоа посебни прилагодувања - мали јазли како мевчиња од хармоника. Овие јазли се дизајнирани да контролираат како структурата на саќето се урива под сила, овозможувајќи и непречено да ги апсорбира вибрациите генерирани од различни удари, без разлика дали се брзи и силни или бавни и меки.
Ова не е само теоретски. Истражувачкиот тим го тестираше нивниот дизајн во лабораторија, стискајќи го нивниот иновативен материјал што апсорбира удари под моќни машини за да ја покаже неговата ефикасност. Што е уште поважно, овој високотехнолошки материјал за амортизација може да се произведува со помош на комерцијални 3D печатачи, што го прави погоден за широк опсег на апликации.
Влијанието на раѓањето на овој материјал што апсорбира удари е огромно. За спортистите, ова значи потенцијално побезбедна опрема што може да го намали ризикот од судир и повреди од пад. За обичните луѓе тоа значи дека велосипедските кациги можат да обезбедат подобра заштита при несреќи. Во поширокиот свет, оваа технологија може да подобри сè, од безбедносни бариери на автопатите до методите на пакување што ги користиме за транспорт на кревка стока.
Време на објавување: Сеп-04-2024 година