Изследователи от Университета на Колорадо в Боулдър и Националната лаборатория Сандия са разработили революционен...амортизиращ материал, което е революционно развитие, което може да промени безопасността на продукти, вариращи от спортна екипировка до транспорт.
Този новоразработен амортизиращ материал е способен да издържи на значителни удари и скоро може да бъде интегриран във футболна екипировка, велосипедни каски и дори използван в опаковки за защита на деликатни предмети по време на транспортиране.
Представете си, че този амортизиращ материал може не само да омекотява ударите, но и да абсорбира повече сила, като променя формата си, като по този начин действа по-интелигентно.
Точно това е постигнал този екип. Тяхното изследване е публикувано подробно в академичното списание Advanced Material Technology, като се разглежда как можем да надминем производителността на традиционните пянови материали. Традиционните пянови материали се представят добре, преди да бъдат притиснати твърде силно.
Пяната е навсякъде. Тя се намира във възглавниците, на които си почиваме, в каските, които носим, и в опаковките, които гарантират безопасността на продуктите ни, които пазаруваме онлайн. Пяната обаче има и своите ограничения. Ако се стисне твърде много, тя вече няма да е мека и еластична и нейната способност за абсорбиране на удара постепенно ще намалее.
Изследователи от Университета на Колорадо в Боулдър и Националната лаборатория „Сандия“ са провели задълбочени изследвания върху структурата на амортисьорните материали и са предложили дизайн, който е свързан не само със самия материал, но и с неговото разположение, използвайки компютърни алгоритми. Този амортисьорен материал може да абсорбира около шест пъти повече енергия от стандартната пяна и 25% повече енергия от други водещи технологии.
Тайната се крие в геометричната форма на абсорбиращия ударите материал. Принципът на действие на традиционните амортисьорни материали е да стискат всички малки пространства в пяната заедно, за да абсорбират енергия. Изследователите са използвалитермопластичен полиуретанов еластомерен материалза 3D печат, създавайки решетъчна структура, подобна на пчелна пита, която се свива контролирано при удар, като по този начин по-ефективно абсорбира енергията. Но екипът иска нещо по-универсално, способно да се справя с различни видове удари със същата ефективност.
За да постигнат това, те започнали с дизайн тип „пчелна пита“, но по-късно добавили специални корекции – малки възли, подобни на акордеонни мехове. Тези възли са предназначени да контролират как структурата тип „пчелна пита“ се свива под въздействието на сила, позволявайки ѝ плавно да абсорбира вибрациите, генерирани от различни удари, независимо дали са бързи и силни, или бавни и меки.
Това не е само теоретично. Изследователският екип е тествал своя дизайн в лаборатория, като е подлагал иновативния си амортизиращ материал на мощни машини, за да демонстрира неговата ефективност. По-важното е, че този високотехнологичен амортизиращ материал може да се произвежда с помощта на търговски 3D принтери, което го прави подходящ за широк спектър от приложения.
Въздействието на раждането на този амортизиращ материал е огромно. За спортистите това означава потенциално по-безопасна екипировка, която може да намали риска от сблъсък и наранявания при падане. За обикновените хора това означава, че велосипедните каски могат да осигурят по-добра защита при инциденти. В по-широк свят тази технология може да подобри всичко - от предпазните бариери по магистралите до методите за опаковане, които използваме за транспортиране на чупливи стоки.
Време на публикуване: 04 септември 2024 г.