Kolorado Boulderio universiteto ir Sandijos nacionalinės laboratorijos mokslininkai sukūrė revoliucionieriųsmūgius sugerianti medžiaga, kuri yra novatoriška plėtra, galinti pakeisti gaminių saugą nuo sporto įrangos iki transportavimo.
Ši naujai sukurta amortizacinė medžiaga gali atlaikyti didelius smūgius ir netrukus gali būti integruota į futbolo įrangą, dviratininkų šalmus ir netgi naudojama pakuotėse, siekiant apsaugoti gležnus daiktus transportavimo metu.
Įsivaizduokite, kad ši smūgius sugerianti medžiaga gali ne tik amortizuoti smūgius, bet ir sugerti daugiau jėgos, keisdama savo formą, taip veikdama protingiau.
Būtent tai ši komanda pasiekė. Jų tyrimai buvo išsamiai paskelbti akademiniame žurnale Advanced Material Technology, kuriame buvo tiriama, kaip galime pranokti tradicines putplasčio medžiagas. Tradicinės putplasčio medžiagos gerai veikia prieš per stipriai išspaudžiant.
Putplastis yra visur. Jis yra pagalvėlėse, ant kurių gulimės, šalmuose, kuriuos dėvime, ir pakuotėje, kuri užtikrina mūsų apsipirkimo internetu produktų saugumą. Tačiau putplastis taip pat turi savo apribojimų. Jei jis bus per daug suspaustas, jis nebebus minkštas ir elastingas, o jo smūgių sugeriamumas palaipsniui mažės.
Mokslininkai iš Kolorado universiteto Boulder ir Sandia National Laboratory atliko nuodugnius smūgius sugeriančių medžiagų struktūros tyrimus ir pasiūlė dizainą, susijusį ne tik su pačia medžiaga, bet ir su jos išdėstymu naudojant kompiuterinius algoritmus. Ši amortizacinė medžiaga gali sugerti maždaug šešis kartus daugiau energijos nei standartinės putos ir 25 % daugiau energijos nei kitos pirmaujančios technologijos.
Paslaptis slypi geometrinėje smūgius sugeriančios medžiagos formoje. Tradicinių slopinančių medžiagų veikimo principas yra suspausti visas mažytes putų erdves, kad būtų sugerta energija. Tyrėjai naudojotermoplastinė poliuretano elastomero medžiaga3D spausdinimui, sukuriant korio pavidalo gardelės struktūrą, kuri kontroliuojamai sugriūva nuo smūgio ir taip efektyviau sugeria energiją. Tačiau komanda nori kažko universalesnio, galinčio vienodai efektyviai valdyti įvairius smūgius.
Norėdami tai pasiekti, jie pradėjo nuo korio dizaino, bet vėliau pridėjo specialių patikslinimų – nedidelių mazgų, pavyzdžiui, akordeono dumplių. Šie mazgai skirti kontroliuoti, kaip korio struktūra griūva veikiant jėgai, leidžianti jai sklandžiai sugerti įvairių, greitų ir kietų, ar lėtų ir minkštų, sukeltą vibraciją.
Tai ne tik teorinė. Mokslininkų komanda išbandė jų dizainą laboratorijoje, išspausdama jų naujovišką amortizacinę medžiagą po galingomis mašinomis, kad parodytų jos efektyvumą. Dar svarbiau, kad ši aukštųjų technologijų amortizacinė medžiaga gali būti pagaminta naudojant komercinius 3D spausdintuvus, todėl ji tinka įvairioms reikmėms.
Šios smūgius sugeriančios medžiagos atsiradimo įtaka yra didžiulė. Sportininkams tai reiškia potencialiai saugesnę įrangą, kuri gali sumažinti susidūrimo ir kritimo traumų riziką. Paprastiems žmonėms tai reiškia, kad dviratininkų šalmai gali geriau apsaugoti nelaimingus atsitikimus. Platesniame pasaulyje ši technologija gali pagerinti viską – nuo saugos užtvarų greitkeliuose iki pakavimo metodų, kuriuos naudojame trapioms prekėms gabenti.
Paskelbimo laikas: 2024-04-04