Forskere fra University of Colorado Boulder og Sandia National Laboratory har utviklet en revolusjonærstøtdempende materiale, som er en banebrytende utvikling som kan endre sikkerheten til produkter som spenner fra sportsutstyr til transport.
Dette nydesignede støtdempende materialet er i stand til å motstå betydelige støt og kan snart integreres i fotballutstyr, sykkelhjelmer og til og med brukes i emballasje for å beskytte ømfintlige gjenstander under transport.
Tenk deg at dette støtdempende materialet ikke bare kan dempe støt, men også absorbere mer kraft ved å endre form, og dermed opptre mer intelligent.
Dette er akkurat hva dette laget har oppnådd. Forskningen deres ble publisert i det akademiske tidsskriftet Advanced Material Technology i detalj, og utforsket hvordan vi kan overgå ytelsen til tradisjonelle skummaterialer. Tradisjonelle skummaterialer fungerer godt før de presses for hardt.
Skum er overalt. Det finnes i putene vi hviler på, hjelmene vi bruker, og emballasjen som sikrer sikkerheten til våre netthandelsprodukter. Skum har imidlertid også sine begrensninger. Hvis den klemmes for mye, vil den ikke lenger være myk og elastisk, og dens støtdempende ytelse vil gradvis avta.
Forskere fra University of Colorado Boulder og Sandia National Laboratory har utført dyptgående forskning på strukturen til støtdempende materialer og foreslått et design som ikke bare er relatert til selve materialet, men også til dets arrangement ved hjelp av dataalgoritmer. Dette dempende materialet kan absorbere omtrent seks ganger mer energi enn standardskum og 25 % mer energi enn andre ledende teknologier.
Hemmeligheten ligger i den geometriske formen til det støtdempende materialet. Arbeidsprinsippet til tradisjonelle dempende materialer er å presse alle de bittesmå plassene i skummet sammen for å absorbere energi. Forskere bruktetermoplastisk polyuretanelastomermaterialefor 3D-utskrift, og skaper en bikakelignende gitterstruktur som kollapser på en kontrollert måte når den blir påvirket, og dermed absorberer energi mer effektivt. Men teamet ønsker noe mer universelt, i stand til å håndtere ulike typer påvirkninger med samme effektivitet.
For å oppnå dette startet de med et honeycomb-design, men la senere til spesielle justeringer – små knuter som trekkspillbelger. Disse knutene er designet for å kontrollere hvordan bikakestrukturen kollapser under kraft, slik at den jevnt kan absorbere vibrasjonene som genereres av ulike slag, enten det er raskt og hardt eller sakte og mykt.
Dette er ikke bare teoretisk. Forskerteamet testet designen deres i laboratoriet, og klemte deres innovative støtdempende 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 bruksområder.
Virkningen av fødselen av dette støtdempende materialet er enorm. For idrettsutøvere betyr dette potensielt sikrere utstyr som kan redusere risikoen for kollisjons- og fallskader. For vanlige folk betyr dette at sykkelhjelmer kan gi bedre beskyttelse ved ulykker. I en bredere verden kan denne teknologien forbedre alt fra sikkerhetsbarrierer på motorveier til pakkemetodene vi bruker for å transportere skjøre varer.
Innleggstid: Sep-04-2024