Forskere fra University of Colorado Boulder og Sandia National Laboratory i USA har lansert en revolusjonærstøtdempende materiale, som er en banebrytende utvikling som kan endre sikkerheten til produkter fra sportsutstyr til transport.
Dette nydesignede støtdempende materialet tåler 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 støtet, men også absorbere mer kraft ved å endre formen, og dermed spille en mer intelligent rolle.
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 tiltradisjonelle 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 utførte dyptgående forskning på strukturen til støtdempende materialer, ved å bruke dataalgoritmer for å foreslå et design som ikke bare er relatert til selve materialet, men også til arrangementet av materiale.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 polyuretanelastomermaterialer for 3D-utskrift for å skape en bikakelignende gitterstruktur som kollapser på en kontrollert måte når den utsettes for støt, og dermed absorberer energi mer effektivt.Men teamet ønsker noe mer universelt som kan håndtere ulike typer påvirkninger med samme effektivitet.
For å oppnå dette startet de med et honeycomb-design, men la deretter til spesielle justeringer – små vendinger som en trekkspillboks.Disse kinkene tar sikte på å kontrollere hvordan bikakestrukturen kollapser under kraft, slik at den jevnt kan absorbere vibrasjonene som genereres av ulike slag, enten de er raske og harde eller sakte og myke.
Dette er ikke bare teoretisk.Forskerteamet testet designet deres i laboratoriet og klemte deres innovative støtdempende materiale under kraftige maskiner for å bevise 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 den bredere verden kan denne teknologien forbedre alt fra sikkerhetsbarrierer på motorveier til pakkemetodene vi bruker for å transportere skjøre varer.
Innleggstid: 14. mars 2024