Výskumníci z University of Colorado Boulder a Sandia National Laboratory v Spojených štátoch spustili prevratmateriál tlmiaci nárazy, čo je prelomový vývoj, ktorý môže zmeniť bezpečnosť produktov zo športového vybavenia na prepravu.
Tento novo navrhnutý materiál tlmiaci nárazy odolá značným nárazom a možno ho čoskoro integrujete do futbalového vybavenia, cyklistických prilieb a dokonca sa použije v obaloch na ochranu jemných predmetov počas prepravy.
Predstavte si, že tento materiál pohlcujúci nárazy dokáže nielen stlmiť náraz, ale aj absorbovať väčšiu silu zmenou svojho tvaru, čím zohráva inteligentnejšiu úlohu.
To je presne to, čo tento tím dosiahol. Ich výskum bol podrobne publikovaný v akademickom časopise Advanced Material Technology a skúmal, ako môžeme prekonať výkontradičné penové materiály. Tradičné penové materiály fungujú dobre, kým nie sú príliš stlačené.
Pena je všade. Nachádza sa vo vankúšoch, na ktorých spočívame, v prilbách, ktoré nosíme, a v obaloch, ktoré zaisťujú bezpečnosť našich produktov online nakupovania. Pena má však aj svoje obmedzenia. Ak je príliš stlačený, už nebude mäkký a elastický a jeho schopnosť tlmiť nárazy postupne klesá.
Výskumníci z University of Colorado Boulder a Sandia National Laboratory vykonali hĺbkový výskum štruktúry materiálov absorbujúcich nárazy pomocou počítačových algoritmov, aby navrhli dizajn, ktorý nesúvisí len so samotným materiálom, ale aj s usporiadaním materiálu. materiál. Tento tlmiaci materiál dokáže absorbovať asi šesťkrát viac energie ako štandardná pena a o 25 % viac energie ako iné popredné technológie.
Tajomstvo spočíva v geometrickom tvare materiálu tlmiaceho nárazy. Princíp fungovania tradičných tlmiacich materiálov je stlačiť všetky malé priestory v pene dohromady, aby absorbovali energiu. Výskumníci použilitermoplastický polyuretánový elastomérmateriály pre 3D tlač na vytvorenie mriežkovej štruktúry podobnú včelím plástom, ktorá sa kontrolovaným spôsobom zrúti, keď je vystavená nárazu, čím efektívnejšie absorbuje energiu. Tým ale chce niečo univerzálnejšie, čo zvládne rôzne typy nárazov s rovnakou účinnosťou.
Aby to dosiahli, začali s dizajnom včelieho plástu, ale potom pridali špeciálne úpravy – malé zákruty ako harmoniková škatuľka. Cieľom týchto zalomení je kontrolovať, ako sa voštinová štruktúra pod vplyvom sily zrúti, čo jej umožňuje hladko absorbovať vibrácie generované rôznymi nárazmi, či už sú rýchle a tvrdé alebo pomalé a mäkké.
Toto nie je len teoretické. Výskumný tím testoval ich dizajn v laboratóriu a stlačil ich inovatívny materiál tlmiaci nárazy pod výkonnými strojmi, aby dokázal jeho účinnosť. Ešte dôležitejšie je, že tento high-tech tlmiaci materiál možno vyrábať pomocou komerčných 3D tlačiarní, vďaka čomu je vhodný pre širokú škálu aplikácií.
Vplyv zrodu tohto materiálu absorbujúceho nárazy je obrovský. Pre športovcov to znamená potenciálne bezpečnejšie vybavenie, ktoré môže znížiť riziko kolízie a zranenia pri páde. Pre bežných ľudí to znamená, že cyklistické prilby dokážu poskytnúť lepšiu ochranu pri nehodách. V širšom svete môže táto technológia zlepšiť všetko od bezpečnostných bariér na diaľniciach až po spôsoby balenia, ktoré používame na prepravu krehkého tovaru.
Čas odoslania: 14. marca 2024