Naukowcy z University of Colorado Boulder i Sandia National Laboratory opracowali rewolucyjnymateriał amortyzujący, co jest przełomowym osiągnięciem, które może zmienić bezpieczeństwo produktów, od sprzętu sportowego po środki transportu.
Ten nowo opracowany materiał amortyzujący jest w stanie wytrzymać poważne uderzenia i wkrótce może być stosowany w sprzęcie piłkarskim, kaskach rowerowych, a nawet w opakowaniach do ochrony delikatnych przedmiotów podczas transportu.
Wyobraź sobie, że ten materiał amortyzujący może nie tylko amortyzować uderzenia, ale także pochłaniać więcej siły poprzez zmianę swojego kształtu i działać w ten sposób bardziej inteligentnie.
To jest dokładnie to, co osiągnął ten zespół. Ich badania zostały szczegółowo opublikowane w czasopiśmie naukowym Advanced Material Technology, badając, w jaki sposób możemy przewyższyć wydajność tradycyjnych materiałów piankowych. Tradycyjne materiały piankowe działają dobrze, zanim zostaną ściśnięte zbyt mocno.
Pianka jest wszędzie. Jest w poduszkach, na których odpoczywamy, w kaskach, które nosimy, i w opakowaniach, które zapewniają bezpieczeństwo naszych produktów kupowanych online. Jednak pianka ma też swoje ograniczenia. Jeśli zostanie zbyt mocno ściśnięta, nie będzie już miękka i elastyczna, a jej zdolność pochłaniania uderzeń będzie stopniowo spadać.
Naukowcy z University of Colorado Boulder i Sandia National Laboratory przeprowadzili dogłębne badania nad strukturą materiałów amortyzujących wstrząsy i zaproponowali projekt, który nie jest związany tylko z samym materiałem, ale także z jego układem przy użyciu algorytmów komputerowych. Ten materiał tłumiący może absorbować około sześć razy więcej energii niż standardowa pianka i 25% więcej energii niż inne wiodące technologie.
Sekret tkwi w geometrycznym kształcie materiału amortyzującego. Zasada działania tradycyjnych materiałów tłumiących polega na ściskaniu wszystkich małych przestrzeni w piance, aby pochłaniać energię. Naukowcy wykorzystalimateriał elastomerowy z termoplastycznego poliuretanudo druku 3D, tworząc strukturę kratową przypominającą plaster miodu, która zapada się w kontrolowany sposób po uderzeniu, dzięki czemu skuteczniej pochłania energię. Jednak zespół chce czegoś bardziej uniwersalnego, zdolnego do radzenia sobie z różnymi typami uderzeń z tą samą wydajnością.
Aby to osiągnąć, zaczęli od konstrukcji plastra miodu, ale później dodali specjalne modyfikacje – małe węzły, takie jak miechy akordeonu. Węzły te mają na celu kontrolowanie sposobu, w jaki struktura plastra miodu zapada się pod wpływem siły, umożliwiając jej płynne pochłanianie drgań generowanych przez różne uderzenia, czy to szybkie i mocne, czy wolne i delikatne.
To nie jest tylko teoria. Zespół badawczy przetestował swój projekt w laboratorium, ściskając swój innowacyjny materiał amortyzujący pod potężnymi maszynami, aby zademonstrować jego skuteczność. Co ważniejsze, ten zaawansowany technologicznie materiał amortyzujący można produkować przy użyciu komercyjnych drukarek 3D, co czyni go odpowiednim do szerokiego zakresu zastosowań.
Wpływ narodzin tego amortyzującego materiału jest ogromny. Dla sportowców oznacza to potencjalnie bezpieczniejszy sprzęt, który może zmniejszyć ryzyko kolizji i obrażeń spowodowanych upadkiem. Dla zwykłych ludzi oznacza to, że kaski rowerowe mogą zapewnić lepszą ochronę w wypadkach. W szerszym ujęciu technologia ta może ulepszyć wszystko, od barier bezpieczeństwa na autostradach po metody pakowania, których używamy do transportu delikatnych towarów.
Czas publikacji: 04-09-2024