Kolorādo Universitātes Boulderā un Sandijas Nacionālās laboratorijas pētnieki ir izstrādājuši revolucionārutriecienu absorbējošs materiāls, kas ir revolucionārs sasniegums, kas var mainīt tādu produktu drošību kā sporta aprīkojums un transports.
Šis jaunizveidotais triecienus absorbējošais materiāls spēj izturēt ievērojamus triecienus un drīzumā varētu tikt integrēts futbola aprīkojumā, velosipēdu ķiverēs un pat izmantots iepakojumā, lai aizsargātu delikātus priekšmetus transportēšanas laikā.
Iedomājieties, ka šis triecienus absorbējošais materiāls var ne tikai amortizēt triecienus, bet arī absorbēt lielāku spēku, mainot savu formu, tādējādi rīkojoties inteliģentāk.
Tieši to šī komanda ir sasniegusi. Viņu pētījums tika detalizēti publicēts akadēmiskajā žurnālā “Advanced Material Technology”, pētot, kā mēs varam pārspēt tradicionālo putu materiālu veiktspēju. Tradicionālie putu materiāli labi darbojas, pirms tie tiek pārāk stipri saspiesti.
Putas ir visur. Tās ir spilvenos, uz kuriem mēs atpūšamies, ķiverēs, ko valkājam, un iepakojumā, kas nodrošina mūsu tiešsaistes iepirkšanās produktu drošību. Tomēr putām ir arī savi ierobežojumi. Ja tās tiek pārāk saspiestas, tās vairs nebūs mīkstas un elastīgas, un to triecienu absorbcijas spēja pakāpeniski samazināsies.
Kolorādo Universitātes Boulderā un Sandijas Nacionālās laboratorijas pētnieki ir veikuši padziļinātus pētījumus par triecienu absorbējošu materiālu struktūru un ierosinājuši dizainu, kas saistīts ne tikai ar pašu materiālu, bet arī ar tā izkārtojumu, izmantojot datoralgoritmus. Šis amortizējošais materiāls var absorbēt aptuveni sešas reizes vairāk enerģijas nekā standarta putas un par 25% vairāk enerģijas nekā citas vadošās tehnoloģijas.
Noslēpums slēpjas triecienu absorbējošā materiāla ģeometriskajā formā. Tradicionālo slāpējošo materiālu darbības princips ir saspiest visas sīkās atstarpes putās kopā, lai absorbētu enerģiju. Pētnieki izmantojaTermoplastisks poliuretāna elastomēra materiāls3D drukāšanai, radot šūnveida režģa struktūru, kas trieciena gadījumā sabrūk kontrolēti, tādējādi efektīvāk absorbējot enerģiju. Taču komanda vēlas kaut ko universālāku, kas spētu vienādi efektīvi izturēt dažāda veida triecienus.
Lai to panāktu, viņi sāka ar šūnveida dizainu, bet vēlāk pievienoja īpašus pielāgojumus – mazus mezglus, piemēram, akordeona plēšas. Šie mezgli ir paredzēti, lai kontrolētu, kā šūnveida struktūra sabrūk spēka ietekmē, ļaujot tai vienmērīgi absorbēt dažādu triecienu radītās vibrācijas – gan ātrus un spēcīgus, gan lēnus un maigus.
Tas nav tikai teorētiski. Pētnieku komanda testēja savu dizainu laboratorijā, iespiežot inovatīvo triecienus absorbējošo materiālu zem jaudīgām iekārtām, lai demonstrētu tā efektivitāti. Vēl svarīgāk ir tas, ka šo augsto tehnoloģiju amortizācijas materiālu var ražot, izmantojot komerciālus 3D printerus, padarot to piemērotu plašam pielietojumu klāstam.
Šī triecienus absorbējošā materiāla rašanās ietekme ir milzīga. Sportistiem tas nozīmē potenciāli drošāku aprīkojumu, kas var samazināt sadursmju un kritienu traumu risku. Parastiem cilvēkiem tas nozīmē, ka velosipēdu ķiveres var nodrošināt labāku aizsardzību negadījumos. Plašākā mērogā šī tehnoloģija var uzlabot visu, sākot no drošības barjerām uz automaģistrālēm līdz iepakošanas metodēm, ko izmantojam trauslu preču pārvadāšanai.
Publicēšanas laiks: 2024. gada 4. septembris