Изследователи от Университета на Колорадо Боулдър и Националната лаборатория Сандия в Съединените щати стартираха революционенударопоглъщащ материал, което е пробивна разработка, която може да промени безопасността на продукти от спортно оборудване до транспорт.
Този новоразработен ударопоглъщащ материал може да издържи на значителни удари и може скоро да бъде интегриран във футболно оборудване, велосипедни каски и дори да се използва в опаковки за защита на деликатни предмети по време на транспортиране.
Представете си, че този ударопоглъщащ материал може не само да смекчи удара, но и да поеме повече сила чрез промяна на формата си, като по този начин играе по-интелигентна роля.
Точно това постигна този отбор.Тяхното изследване е публикувано в академичното списание Advanced Material Technology в детайли, изследвайки как можем да надминем представянето натрадиционни материали от пяна.Традиционните материали от пяна се представят добре, преди да бъдат стиснати твърде силно.
Пяната е навсякъде.Съществува във възглавниците, на които почиваме, в шлемовете, които носим, и в опаковката, която гарантира безопасността на нашите продукти за онлайн пазаруване.Пяната обаче също има своите ограничения.Ако се стисне твърде много, той вече няма да бъде мек и еластичен и неговата способност за поглъщане на удари постепенно ще намалее.
Изследователи от Университета на Колорадо Боулдър и Националната лаборатория Сандия проведоха задълбочено изследване на структурата на ударопоглъщащите материали, използвайки компютърни алгоритми, за да предложат дизайн, който е свързан не само със самия материал, но и с подреждането на материал.Този амортизиращ 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 ударопоглъщащия материал.Принципът на работа на традиционните амортисьорни материали е да се притиснат всички малки пространства в пяната заедно, за да се абсорбира енергия.Използвани изследователитермопластичен полиуретанов еластомерматериали за 3D принтиране, за да се създаде решетъчна структура, подобна на пчелна пита, която се срутва по контролиран начин, когато е подложена на удар, като по този начин поглъща по-ефективно енергията.Но екипът иска нещо по-универсално, което може да се справи с различни видове удари със същата ефективност.
За да постигнат това, те започнаха с дизайн на пчелна пита, но след това добавиха специални корекции – малки усуквания като кутия на акордеон.Тези прегъвания имат за цел да контролират как структурата на пчелната пита се срутва под въздействието на сила, позволявайки й да абсорбира плавно вибрациите, генерирани от различни въздействия, независимо дали са бързи и твърди или бавни и меки.
Това не е само теоретично.Изследователският екип тества техния дизайн в лабораторията и изстиска техния новаторски ударопоглъщащ материал под мощни машини, за да докаже неговата ефективност.По-важното е, че този високотехнологичен омекотяващ материал може да бъде произведен с помощта на търговски 3D принтери, което го прави подходящ за широк спектър от приложения.
Въздействието на раждането на този ударопоглъщащ материал е огромно.За спортистите това означава потенциално по-безопасно оборудване, което 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-широкия свят тази технология може да подобри всичко - от предпазните бариери по магистралите до методите на опаковане, които използваме за транспортиране на чупливи стоки.
Време на публикуване: 14 март 2024 г