Istraživači sa Sveučilišta Colorado Boulder i Nacionalnog laboratorija Sandia razvili su revolucionarno sredstvomaterijal koji apsorbira udarce, što je revolucionarni razvoj koji može promijeniti sigurnost proizvoda u rasponu od sportske opreme do prijevoza.
Ovaj novodizajnirani materijal koji apsorbira udarce sposoban je izdržati značajne udarce i uskoro bi se mogao integrirati u nogometnu opremu, biciklističke kacige, pa čak i koristiti u pakiranju za zaštitu osjetljivih predmeta tijekom transporta.
Zamislite da ovaj materijal koji apsorbira udarce može ne samo ublažiti udarce, već i apsorbirati više sile promjenom svog oblika, djelujući tako inteligentnije.
To je upravo ono što je ovaj tim postigao. Njihovo je istraživanje 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 posvuda. Postoji u jastucima na kojima se odmaramo, kacigama koje nosimo i ambalaži koja osigurava sigurnost naših proizvoda za online kupnju. Međutim, pjena također ima svoja ograničenja. Ako se previše stisne, više neće biti mekan i elastičan, a njegova sposobnost upijanja udaraca postupno će opadati.
Istraživači sa Sveučilišta Colorado Boulder i Nacionalnog laboratorija 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 računalnih algoritama. Ovaj prigušni materijal 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. Načelo rada tradicionalnih materijala za prigušivanje je stisnuti sve malene prostore u pjeni kako bi apsorbirali energiju. Istraživači su koristilitermoplastični poliuretanski elastomerni materijalza 3D ispis, stvarajući rešetkastu strukturu poput saća koja se kontrolirano urušava kada je udari, čime učinkovitije apsorbira energiju. Ali tim želi nešto univerzalnije, sposobno nositi se s različitim vrstama udaraca s istom učinkovitošću.
Kako bi to postigli, započeli su s dizajnom saća, ali su kasnije dodali posebne prilagodbe - male čvorove poput mijeha harmonike. Ovi su čvorovi dizajnirani za kontrolu načina na koji se struktura saća urušava pod silom, dopuštajući joj da glatko apsorbira vibracije koje stvaraju različiti udarci, bili oni brzi i jaki ili spori i meki.
Ovo nije samo teoretski. Istraživački tim testirao je njihov dizajn u laboratoriju, istiskujući svoj inovativni materijal za amortizaciju pod snažnim strojevima kako bi pokazao njegovu učinkovitost. Što je još važnije, ovaj visokotehnološki materijal za amortizaciju može se proizvesti pomoću komercijalnih 3D pisača, što ga čini prikladnim za širok raspon primjena.
Utjecaj rođenja ovog materijala koji apsorbira udarce je ogroman. Za sportaše to znači potencijalno sigurniju opremu koja može smanjiti rizik od sudara i ozljeda 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 autocestama do metoda pakiranja koje koristimo za prijevoz lomljive robe.
Vrijeme objave: 4. rujna 2024