Forskare från University of Colorado Boulder och Sandia National Laboratory i USA har lanserat en revolutionärstötdämpande material, som är en genombrottsutveckling som kan förändra säkerheten för produkter från sportutrustning till transport.
Detta nyutformade chockabsorberande material tål betydande effekter och kan snart integreras i fotbollsutrustning, cykelhjälmar och till och med användas i förpackningar för att skydda känsliga föremål under transport.
Föreställ dig att detta chockabsorberande material inte bara kan dämpa påverkan, utan också ta upp mer kraft genom att ändra formen och därmed spela en mer intelligent roll.
Det är exakt vad detta team har uppnått. Deras forskning publicerades i Academic Journal Advanced Material Technology i detalj och undersökte hur vi kan överträffa prestandan hostraditionella skummaterial. Traditionella skummaterial fungerar bra innan de pressas för hårt.
Skum finns överallt. Det finns i de kuddar vi vilar på, hjälmarna vi bär och förpackningen som säkerställer säkerheten för våra online -shoppingprodukter. Skum har dock också sina begränsningar. Om det pressas för mycket kommer det inte längre att vara mjukt och elastiskt, och dess påverkan absorptionsprestanda minskar gradvis.
Forskare från University of Colorado Boulder och Sandia National Laboratory genomförde djupgående forskning om strukturen för chockabsorberande material, med hjälp av datoralgoritmer för att föreslå en design som inte bara är relaterad till själva materialet, utan också till arrangemanget av materialet. Detta dämpningsmaterial kan absorbera cirka sex gånger mer energi än standardskum och 25% mer energi än annan ledande teknik.
Hemligheten ligger i den geometriska formen av det stötdämpande materialet. Arbetsprincipen för traditionella dämpningsmaterial är att pressa alla små utrymmen i skummet tillsammans för att absorbera energi. Forskare användetermoplastpolyuretanelastomerMaterial för 3D -utskrift för att skapa en honungskaka som gitterstruktur som kollapsar på ett kontrollerat sätt när de utsätts för påverkan och därmed mer effektivt absorberar energi. Men teamet vill ha något mer universellt som kan hantera olika typer av effekter med samma effektivitet.
För att uppnå detta började de med en honungskakadesign, men lägger sedan till speciella justeringar - små vändningar som en dragspel. Dessa kinks syftar till att kontrollera hur honungskakstrukturen kollapsar under kraft, vilket gör det möjligt för den att smidigt absorbera vibrationerna som genereras av olika effekter, oavsett om de är snabba och hårda eller långsamma och mjuka.
Detta är inte bara teoretiskt. Forskningsteamet testade sin design i laboratoriet och pressade sitt innovativa chockabsorberande material under kraftfulla maskiner för att bevisa dess effektivitet. Ännu viktigare är att detta högteknologiska dämpningsmaterial kan produceras med hjälp av kommersiella 3D-skrivare, vilket gör det lämpligt för ett brett utbud av applikationer.
Effekterna av födelsen av detta chockabsorberande material är enorm. För idrottare innebär detta potentiellt säkrare utrustning som kan minska risken för kollision och fallskador. För vanliga människor betyder detta att cykelhjälmar kan ge bättre skydd i olyckor. I den bredare världen kan denna teknik förbättra allt från säkerhetsbarriärer på motorvägar till förpackningsmetoderna vi använder för att transportera bräckliga varor.
Posttid: Mar-14-2024