Даследчыкі з Універсітэта Каларада Боулдэр і Нацыянальнай лабараторыі Сандыі распрацавалі рэвалюцыйныудар-паглынальны матэрыял, што з'яўляецца наватарскім развіццём, якое можа змяніць бяспеку прадуктаў, пачынаючы ад спартыўнага абсталявання да транспарціроўкі.
Гэты нядаўна распрацаваны ўдарны матэрыял здольны супрацьстаяць значным уздзеяннем і неўзабаве можа быць інтэграваны ў футбольную тэхніку, роварныя шлемы і нават выкарыстоўваецца ў ўпакоўцы для абароны далікатных прадметаў падчас транспарціроўкі.
Уявіце, што гэты ўдарны паглынальны матэрыял можа не толькі ўздзеянне падушак, але і паглынаць вялікую сілу, змяняючы форму, дзейнічаючы тым самым разумна.
Гэта менавіта тое, чаго дасягнула гэтая каманда. Іх даследаванне было апублікавана ў акадэмічным часопісе Advanced Material Technology, вывучаючы, як мы можам пераўзысці прадукцыйнасць традыцыйных матэрыялаў з пены. Традыцыйныя матэрыялы з пенапласту працуюць добра, перш чым занадта моцна выціснуць.
Пена ёсць усюды. Ён існуе ў падушках, на якіх мы абапіраемся, шлемы, якія мы носім, і ўпакоўка, якая забяспечвае бяспеку нашых інтэрнэт -гандлёвых прадуктаў. Аднак пена таксама мае свае абмежаванні. Калі ён будзе выціснуты занадта шмат, ён ужо не будзе мяккім і эластычным, і прадукцыйнасць паглынання яго ўздзеяння паступова зніжаецца.
Даследчыкі з Універсітэта Каларада Боулдэр і Нацыянальнай лабараторыі Сандыі правялі паглыбленыя даследаванні па структуры шакавых матэрыялаў і прапанавалі дызайн, які не толькі звязаны з самім матэрыялам, але і з яго дамоўленасцю з выкарыстаннем камп'ютэрных алгарытмаў. Гэты амартызацыйны матэрыял можа паглынаць прыблізна ў шэсць разоў больш энергіі, чым стандартную пену і на 25% больш энергіі, чым іншыя вядучыя тэхналогіі.
Сакрэт заключаецца ў геаметрычнай форме шакавальнага матэрыялу. Прынцып працы традыцыйных амартызацыйных матэрыялаў заключаецца ў тым, каб сціснуць усе малюсенькія прасторы ў пены разам, каб паглынаць энергію. Даследчыкі выкарыстоўваліТэрмапластычны поліурэтанавы эластамерны матэрыялДля 3D -друку, стварэнне сотавай структуры, падобнай на рашотку, якая разбураецца кантраляванай спосабам, тым самым больш эфектыўна паглынаючы энергію. Але каманда хоча чагосьці больш універсальнага, здольнага апрацоўваць розныя тыпы ўздзеянняў з аднолькавай эфектыўнасцю.
Каб дасягнуць гэтага, яны пачалі з сотавага дызайну, але пазней дадалі спецыяльныя карэкціроўкі - невялікія вузлы, такія як акардэон. Гэтыя вузлы распрацаваны для кантролю, як структура сота руйнуецца пад сілай, што дазваляе ёй плаўна паглынаць вібрацыі, якія ўтвараюцца рознымі ўздзеяннямі, няхай гэта будзе хуткая, цвёрдая ці павольная і мяккая.
Гэта не толькі тэарэтычна. Даследчая група правярала свой дызайн у лабараторыі, выціскаючы свае інавацыйныя ўдарныя матэрыялы пад магутнымі машынамі, каб прадэманстраваць сваю эфектыўнасць. Што яшчэ больш важна, гэты высокатэхналагічны матэрыял для амартызацыі можа быць выраблены з выкарыстаннем камерцыйных 3D-прынтэраў, што робіць яго прыдатным для шырокага спектру прыкладанняў.
Уплыў нараджэння гэтага ўдарнага паглынальнага матэрыялу велізарны. Для спартсменаў гэта азначае патэнцыйна больш бяспечнае абсталяванне, якое можа знізіць рызыку сутыкнення і траўмаў падзення. Для звычайных людзей гэта азначае, што роварныя шлемы могуць забяспечыць лепшую абарону ў аварыі. У больш шырокім свеце гэтая тэхналогія можа палепшыць усё: ад бар'ераў бяспекі на аўтамабільных дарогах да метадаў упакоўкі, якія мы выкарыстоўваем для транспарціроўкі кволых тавараў.
Час паведамлення: верасня-04-2024