Истражувачи од Универзитетот во Колорадо, Болдер, и Националната лабораторија Сандија развија револуционерен...материјал што апсорбира удари, што е револуционерен развој што може да ја промени безбедноста на производите, од спортска опрема до транспорт.
Овој новодизајниран материјал што апсорбира удари е способен да издржи значителни удари и наскоро може да се интегрира во фудбалска опрема, велосипедски кациги, 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 промена на својот облик, со што дејствува поинтелигентно.
Токму ова го постигна овој тим. Нивното истражување беше објавено детално во академското списание „Advanced Material Technology“, истражувајќи како можеме да ги надминеме перформансите на традиционалните материјали од пена. Традиционалните материјали од пена се добри пред да бидат премногу силно притиснати.
Пената е насекаде. Таа постои во перниците на кои се потпираме, во кацигите што ги носиме и во пакувањето што ја гарантира безбедноста на нашите производи што ги купуваме преку интернет. Сепак, пената има и свои ограничувања. Ако се притисне премногу, таа повеќе нема да биде мека и еластична, а нејзините перформанси на апсорпција на удар постепено ќе опаѓаат.
Истражувачи од Универзитетот во Колорадо Болдер и Националната лабораторија Сандија спроведоа длабинско истражување за структурата на материјалите што апсорбираат удари и предложија дизајн кој не е поврзан само со самиот материјал, туку и со неговиот распоред 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 ги стиснат сите мали простори во пената заедно за да апсорбираат енергија. Истражувачите користелетермопластичен полиуретански еластомерен материјалза 3Д печатење, создавајќи решеткаста структура слична на саќе која се урива на контролиран начин кога е под удар, со што поефикасно апсорбира енергија. Но, тимот сака нешто поуниверзално, способно да се справи со различни видови удари со иста ефикасност.
За да го постигнат ова, тие започнале со дизајн во форма на саќе, но подоцна додале специјални прилагодувања - мали јазли како хармоника мех. Овие јазли се дизајнирани да контролираат како структурата во форма на саќе се распаѓа под сила, овозможувајќи ѝ непречено да ги апсорбира вибрациите генерирани од различни удари, без разлика дали се брзи и силни или бавни и меки.
Ова не е само теоретско. Истражувачкиот тим го тестираше својот дизајн во лабораторија, цедејќи го својот иновативен материјал за апсорпција на удари под моќни машини за да ја демонстрира неговата ефикасност. Уште поважно, овој високотехнолошки материјал за амортизација може да се произведе со употреба на комерцијални 3Д печатачи, што го прави погоден за широк спектар 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 паѓање. За обичните луѓе, ова значи дека велосипедските кациги можат да обезбедат подобра заштита при несреќи. Во поширокиот свет, оваа технологија може да подобри сè, од безбедносните бариери на автопатите до методите на пакување што ги користиме за транспорт на кревка стока.
Време на објавување: 04.09.2024