Istraživači sa Univerziteta Colorado u Boulderu i Nacionalne laboratorije Sandia razvili su revolucionarni...materijal koji apsorbira udarce, što je revolucionarni razvoj koji može promijeniti sigurnost proizvoda, od sportske opreme do transporta.
Ovaj novodizajnirani materijal za apsorpciju udara sposoban je izdržati značajne udare i uskoro bi mogao biti integriran u nogometnu opremu, biciklističke kacige, pa čak i korišten u ambalaži za zaštitu osjetljivih predmeta tokom transporta.
Zamislite da ovaj materijal koji apsorbira udarce ne samo da može ublažiti udarce, već i apsorbirati više sile promjenom oblika, djelujući tako inteligentnije.
Upravo to je ovaj tim i postigao. Njihovo istraživanje je detaljno objavljeno u akademskom časopisu Advanced Material Technology, istražujući kako možemo nadmašiti performanse tradicionalnih pjenastih materijala. Tradicionalni pjenasti materijali dobro se ponašaju prije nego što se prejako stisnu.
Pjena je svuda. Prisutna je u jastucima na kojima se odmaramo, kacigama koje nosimo i ambalaži koja osigurava sigurnost naših proizvoda koje kupujemo putem interneta. Međutim, pjena također ima svoja ograničenja. Ako se previše stisne, više neće biti mekana i elastična, a njena sposobnost apsorpcije udara će postepeno opadati.
Istraživači sa Univerziteta Colorado Boulder i Nacionalne laboratorije Sandia proveli su dubinsko istraživanje strukture materijala koji apsorbiraju udarce i predložili dizajn koji nije povezan samo sa samim materijalom, već i s njegovim rasporedom pomoću računarskih algoritama. Ovaj materijal za prigušivanje može apsorbirati oko šest puta više energije od standardne pjene i 25% više energije od drugih vodećih tehnologija.
Tajna leži u geometrijskom obliku materijala koji apsorbira udarce. Princip rada tradicionalnih materijala za prigušivanje je stiskanje svih sitnih prostora u pjeni kako bi se apsorbirala energija. Istraživači su koristiliTermoplastični poliuretanski elastomerni materijalza 3D printanje, stvarajući rešetkastu strukturu nalik saću koja se kontrolirano urušava pri udaru, čime efikasnije apsorbira energiju. Ali tim želi nešto univerzalnije, sposobno da se nosi s različitim vrstama udara s istom efikasnošću.
Da bi to postigli, započeli su s dizajnom saća, ali su kasnije dodali posebna podešavanja - male čvorove poput harmonikaških mijehova. Ovi čvorovi su dizajnirani da kontrolišu kako se struktura saća urušava pod utjecajem sile, omogućavajući joj da glatko apsorbuje vibracije generirane različitim udarima, bilo brzim i jakim ili sporim i mekim.
Ovo nije samo teorija. Istraživački tim je testirao svoj dizajn u laboratoriji, podvrgavajući svoj inovativni materijal za apsorpciju udara snažnim mašinama kako bi demonstrirao njegovu efikasnost. Još važnije, ovaj visokotehnološki materijal za amortizaciju može se proizvesti pomoću komercijalnih 3D štampača, što ga čini pogodnim za širok spektar primjena.
Utjecaj nastanka ovog materijala koji apsorbira udarce je ogroman. Za sportaše to znači potencijalno sigurniju opremu koja može smanjiti rizik od sudara i povreda pri padu. Za obične ljude to znači da biciklističke kacige mogu pružiti bolju zaštitu u nesrećama. U širem svijetu, ova tehnologija može poboljšati sve, od sigurnosnih barijera na autoputevima do metoda pakovanja koje koristimo za transport lomljive robe.
Vrijeme objave: 04.09.2024.