Изследователи от Университета на Колорадо в Боулдър и Националната лаборатория Сандия в Съединените щати са стартирали революционен...амортизиращ материал, което е революционно развитие, което може да промени безопасността на продуктите - от спортна екипировка до транспорт.
Този новоразработен амортизиращ материал може 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 абсорбиращ ударите материал може не само да смекчи удара, но и да абсорбира повече сила, като променя формата си, като по този начин играе по-интелигентна роля.
Точно това е постигнал този екип. Тяхното изследване е публикувано подробно в академичното списание Advanced Material Technology, като изследва как можем да надминем производителността на...традиционни пянови материалиТрадиционните пянови материали се представят добре, преди да бъдат стиснати 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“ проведоха задълбочени изследвания върху структурата на амортисьорните материали, използвайки компютърни алгоритми, за да предложат дизайн, който е свързан не само със самия материал, но и с неговото разположение. 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 еластомерматериали за 3D печат, за да се създаде 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, което може да се справи с различни видове удари със същата ефективност.
За да постигнат това, те започнали с дизайн на пчелна пита, но след това добавили специални корекции – малки извивки като кутия на акордеон. Тези извивки имат за цел да контролират как структурата на пчелната 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 и е притиснал иновативния си амортизиращ материал под мощни машини, за да докаже 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 абсорбиращ ударите материал е огромно. За спортистите това означава потенциално по-безопасна екипировка, която може да намали риска от сблъсъци и наранявания от падания. За обикновените хора това означава, че велосипедните каски могат да осигурят по-добра защита при инциденти. В по-широк смисъл 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: 14 март 2024 г.