Истраживачи са Универзитета Колорадо у Боулдеру и Националне лабораторије Сандија развили су револуционарни...материјал који апсорбује ударце, што је револуционарни развој који може променити безбедност производа, од спортске опреме до превоза.
Овај новодизајнирани материјал за апсорпцију удараца способан је да издржи значајне ударце и ускоро би могао бити интегрисан у фудбалску опрему, бициклистичке кациге, па чак и коришћен у паковању за заштиту осетљивих предмета током транспорта.
Замислите да овај материјал који апсорбује ударце не само да може да ублажи ударце, већ и да апсорбује више силе променом облика, делујући тако интелигентније.
Управо то је постигао овај тим. Њихово истраживање је детаљно објављено у академском часопису „Advanced Material Technology“, истражујући како можемо надмашити перформансе традиционалних пенастих материјала. Традиционални пенасти материјали добро се понашају пре него што се превише стисну.
Пена је свуда. Постоји у јастуцима на којима се одмарамо, кацигама које носимо и амбалажи која осигурава безбедност наших производа које купујемо преко интернета. Међутим, пена такође има своја ограничења. Ако се превише стисне, више неће бити мекана и еластична, а њене перформансе апсорпције удара ће постепено опадати.
Истраживачи са Универзитета Колорадо у Боулдеру и Националне лабораторије Сандија спровели су детаљно истраживање структуре материјала који апсорбују ударце и предложили дизајн који није повезан само са самим материјалом, већ и са његовим распоредом помоћу рачунарских алгоритама. Овај материјал за пригушивање може да апсорбује око шест пута више енергије од стандардне пене и 25% више енергије од других водећих технологија.
Тајна лежи у геометријском облику материјала који апсорбује ударце. Принцип рада традиционалних материјала за пригушивање је да стискају све ситне просторе у пени заједно како би апсорбовали енергију. Истраживачи су користилитермопластични полиуретански еластомерни материјалза 3Д штампање, стварајући решеткасту структуру сличну саћу која се контролисано урушава када се удари, чиме ефикасније апсорбује енергију. Али тим жели нешто универзалније, способно да се носи са различитим врстама удара са истом ефикасношћу.
Да би то постигли, почели су са дизајном саћа, али су касније додали посебна подешавања – мале чворове попут хармоникашких мехова. Ови чворови су дизајнирани да контролишу како се структура саћа урушава под дејством силе, омогућавајући јој да глатко апсорбује вибрације генерисане различитим ударима, било брзим и јаким или спорим и меким.
Ово није само теоретски. Истраживачки тим је тестирао свој дизајн у лабораторији, стискајући свој иновативни материјал за амортизацију под моћним машинама како би демонстрирао његову ефикасност. Још важније, овај високотехнолошки материјал за амортизацију може се произвести помоћу комерцијалних 3Д штампача, што га чини погодним за широк спектар примене.
Утицај настанка овог материјала који апсорбује ударце је огроман. За спортисте, ово значи потенцијално безбеднију опрему која може смањити ризик од судара и повреда од пада. За обичне људе, ово значи да бициклистичке кациге могу пружити бољу заштиту у несрећама. У ширем свету, ова технологија може побољшати све, од безбедносних баријера на аутопутевима до метода паковања које користимо за транспорт ломљиве робе.
Време објаве: 04.09.2024.