Pētnieki ir izstrādājuši jauna veida termoplastiskā poliuretāna elastomēra (TPU) amortizatoru materiālu

 

Pētnieki no Kolorādo Boulderas universitātes un Sandijas Nacionālās laboratorijas ir izstrādājuši revolucionārutriecienu absorbējošs materiāls, kas ir revolucionāra attīstība, kas var mainīt produktu drošību, sākot no sporta aprīkojuma līdz transportēšanai.

Šis jaunizveidotais triecienu absorbējošais materiāls spēj izturēt ievērojamas ietekmes, un drīzumā to var integrēt futbola aprīkojumā, velosipēdistu ķiverēs un pat izmantot iepakojumā, lai aizsargātu delikātus priekšmetus transportēšanas laikā.

Iedomājieties, ka šis triecienu absorbējošais materiāls var ne tikai amortizēt triecienus, bet arī absorbēt vairāk spēka, mainot tā formu, tādējādi rīkojoties saprātīgāk.

Tieši to šī komanda ir sasniegusi. Viņu pētījumi tika detalizēti publicēti akadēmiskajā žurnālā Advanced Material Technology, pētot, kā mēs varam pārspēt tradicionālo putu materiālu veiktspēju. Tradicionālie putu materiāli labi darbojas, pirms tie tiek pārāk spēcīgi saspiesti.

Putas ir visur. Tas atrodas spilvenos, uz kuriem mēs atpūšamies, ķiverēs, ko valkājam, un iepakojumā, kas nodrošina mūsu tiešsaistes iepirkšanās produktu drošību. Tomēr putām ir arī savi ierobežojumi. Ja to saspiež pārāk daudz, tas vairs nebūs mīksts un elastīgs, un tā triecienu absorbcijas spēja pakāpeniski samazināsies.

Pētnieki no Kolorādo Boulderas universitātes un Sandijas Nacionālās laboratorijas ir veikuši padziļinātu pētījumu par triecienu absorbējošu materiālu struktūru un piedāvājuši dizainu, kas ir saistīts ne tikai ar pašu materiālu, bet arī ar tā izkārtojumu, izmantojot datoru algoritmus. Šis slāpēšanas materiāls var absorbēt apmēram sešas reizes vairāk enerģijas nekā standarta putas un par 25% vairāk enerģijas nekā citas vadošās tehnoloģijas.

Noslēpums slēpjas triecienu absorbējošā materiāla ģeometriskajā formā. Tradicionālo slāpēšanas materiālu darbības princips ir saspiest visas mazās vietas putās, lai absorbētu enerģiju. Pētnieki izmantojatermoplastisks poliuretāna elastomēra materiāls3D drukāšanai, veidojot šūnveida režģa struktūru, kas kontrolētā veidā sabrūk, kad tiek ietekmēta, tādējādi efektīvāk absorbējot enerģiju. Taču komanda vēlas kaut ko universālāku, kas spēj tikt galā ar dažāda veida triecieniem ar tādu pašu efektivitāti.

Lai to panāktu, viņi sāka ar šūnveida dizainu, bet vēlāk pievienoja īpašus pielāgojumus – mazus mezgliņus, piemēram, akordeona plēšas. Šie mezgli ir paredzēti, lai kontrolētu, kā šūnveida struktūra sabrūk spēka ietekmē, ļaujot tai vienmērīgi absorbēt vibrācijas, ko rada dažādi triecieni neatkarīgi no tā, vai tie ir ātri un smagi, vai lēni un mīksti.

Tas nav tikai teorētisks. Pētnieku komanda pārbaudīja to dizainu laboratorijā, saspiežot to novatorisko triecienu absorbējošo materiālu zem jaudīgām mašīnām, lai demonstrētu tā efektivitāti. Vēl svarīgāk ir tas, ka šo augsto tehnoloģiju amortizācijas materiālu var ražot, izmantojot komerciālos 3D printerus, padarot to piemērotu plašam lietojumu klāstam.

Šī triecienu absorbējošā materiāla dzimšanas ietekme ir milzīga. Sportistiem tas nozīmē potenciāli drošāku aprīkojumu, kas var samazināt sadursmes un kritiena traumu risku. Parastajiem cilvēkiem tas nozīmē, ka veloķiveres var nodrošināt labāku aizsardzību negadījumos. Plašā pasaulē šī tehnoloģija var uzlabot visu, sākot no drošības barjerām uz lielceļiem līdz iepakošanas metodēm, ko izmantojam trauslu preču pārvadāšanai.


Izlikšanas laiks: Sep-04-2024