Даследчыкі з Універсітэта Каларада Боулдэр і Нацыянальнай лабараторыі Сандыі ў ЗША запусцілі рэвалюцыйныудар-паглынальны матэрыял, гэта прарыўнае развіццё, якое можа змяніць бяспеку прадукцыі ад спартыўнага абсталявання да транспарціроўкі.
Гэты нядаўна распрацаваны ўдарны матэрыял можа 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 аслабіць уздзеянне, але і паглынаць вялікую сілу, змяніўшы сваю форму, адыгрываючы тым самым разумную ролю.
Гэта менавіта тое, чаго дасягнула гэтая каманда. Іх даследаванне было апублікавана ў акадэмічным часопісе Advanced Material Technology, вывучаючы, як мы можам перасягнуць прадукцыйнасцьтрадыцыйныя матэрыялы з пенапласту. 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 Нацыянальная лабараторыя Сандзіі праводзілі паглыбленыя даследаванні структуры шакавых паглынальных матэрыялаў, выкарыстоўваючы камп'ютэрныя алгарытмы для прапановы дызайну, які не толькі звязаны з самім матэрыялам, але і з размяшчэннем матэрыялу. 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 эластамерМатэрыялы для 3D -друку, каб стварыць сотавую структуру, падобную на рашотку, якая разбураецца кантраляваным спосабам, калі падвяргаецца ўздзеянню, тым самым больш эфектыўна паглынаючы энергію. Але каманда хоча нешта больш універсальнае, якое можа справіцца з рознымі тыпамі ўздзеяння з аднолькавай эфектыўнасцю.
Каб дасягнуць гэтага, яны пачалі з дызайну сота, але потым дадалі спецыяльныя карэкціроўкі - невялікія павароты, як акорская скрынка. Гэтыя пераломы накіраваны на кантроль, як структура сота руйнуецца пад сілай, што дазваляе ёй плаўна паглынаць вібрацыі, якія ўзнікаюць рознымі наступствамі, няхай гэта будзе хуткія і цвёрдыя ці павольныя і мяккія.
Гэта не толькі тэарэтычна. Даследчая група правярала свой дызайн у лабараторыі і сціснула свой інавацыйны ўдарны матэрыял пад магутнымі машынамі, каб даказаць 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 шырокім свеце гэтая тэхналогія можа палепшыць усё: ад бар'ераў бяспекі на аўтамабільных дарогах да метадаў упакоўкі, якія мы выкарыстоўваем для перавозкі кволых тавараў.
Час паведамлення: сакавік 14-2024