Forskere har utviklet en ny type termoplastisk polyuretan elastomer (TPU) støtdempermateriale

 

Forskere fra University of Colorado Boulder og Sandia National Laboratory har utviklet en revolusjonærSjokkabsorberende materiale, som er en banebrytende utvikling som kan endre sikkerheten til produkter som spenner fra sportsutstyr til transport.

Dette nydesignede sjokkabsorberende materialet er i stand til å motstå betydelige påvirkninger og kan snart integreres i fotballutstyr, sykkelhjelmer og til og med brukes i emballasje for å beskytte delikate gjenstander under transport.

Se for deg at dette sjokkabsorberende materialet ikke bare kan putepåvirkninger, men også absorbere mer kraft ved å endre form, og dermed oppføre seg mer intelligent.

Dette er nøyaktig hva dette teamet har oppnådd. Forskningen deres ble publisert i det akademiske tidsskriftet Advanced Material Technology i detalj, og undersøkte hvordan vi kan overgå ytelsen til tradisjonelle skummaterialer. Tradisjonelle skummaterialer fungerer godt før de blir presset for hardt.

Skum er overalt. Den eksisterer i putene vi hviler på, hjelmer vi har på oss, og emballasjen som sikrer sikkerheten til våre online shoppingprodukter. Imidlertid har skum også sine begrensninger. Hvis det blir presset for mye, vil den ikke lenger være myk og elastisk, og dens påvirkningsabsorpsjonsytelse vil gradvis avta.

Forskere fra University of Colorado Boulder og Sandia National Laboratory har utført en grundig forskning på strukturen til sjokkabsorberende materialer og foreslått et design som ikke bare er relatert til selve materialet, men også til ordningen ved bruk av datamaskinalgoritmer. Dette dempende materialet kan absorbere omtrent seks ganger mer energi enn standard skum og 25% mer energi enn andre ledende teknologier.

Hemmeligheten ligger i den geometriske formen til det sjokkabsorberende materialet. Arbeidsprinsippet med tradisjonelle dempematerialer er å presse alle de bittesmå områdene i skummet sammen for å absorbere energi. Forskere bruktTermoplastisk polyuretanelastomermaterialeFor 3D -utskrift, å lage en honningkake som gitterstruktur som kollapser på en kontrollert måte når den påvirkes, og dermed mer effektivt absorberende energi. Men teamet vil ha noe mer universelt, i stand til å håndtere forskjellige typer påvirkninger med samme effektivitet.

For å oppnå dette startet de med en honningkake -design, men la senere til spesielle justeringer - små knuter som trekkspillbelg. Disse knutene er designet for å kontrollere hvordan honningkakestrukturen kollapser under kraft, slik at den jevnt kan absorbere vibrasjonene som genereres av forskjellige påvirkninger, enten de er raske og harde eller sakte og myke.

Dette er ikke bare teoretisk. Forskerteamet testet designen sin på laboratoriet, og presset sitt innovative sjokkabsorberende materiale under kraftige maskiner for å demonstrere effektiviteten. Enda viktigere er at dette høyteknologiske dempingsmaterialet kan produseres ved hjelp av kommersielle 3D-skrivere, noe som gjør det egnet for et bredt spekter av applikasjoner.

Effekten av fødselen av dette sjokkabsorberende materialet er enorm. For idrettsutøvere betyr dette potensielt tryggere utstyr som kan redusere risikoen for kollisjon og fallskader. For vanlige mennesker betyr dette at sykkelhjelmer kan gi bedre beskyttelse i ulykker. I en bredere verden kan denne teknologien forbedre alt fra sikkerhetsbarrierer på motorveier til emballasjemetodene vi bruker for å transportere skjøre varer.


Post Time: SEP-04-2024