Istraživači sa Sveučilišta Colorado u Boulderu i Nacionalnog laboratorija Sandia razvili su revolucionarnimaterijal koji apsorbira udarce, što je revolucionarni razvoj koji može promijeniti sigurnost proizvoda, od sportske opreme do prijevoza.
Ovaj novodizajnirani materijal za apsorpciju udara 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 ne samo da može ublažiti udarce, već i apsorbirati više sile promjenom oblika, djelujući tako inteligentnije.
Upravo je to postigao ovaj tim. Njihovo istraživanje detaljno je 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. Prisutna je u jastucima na kojima se odmaramo, kacigama koje nosimo i ambalaži koja osigurava sigurnost naših proizvoda kupljenih putem interneta. Međutim, pjena također ima svoja ograničenja. Ako se previše stisne, više neće biti mekana i elastična, a njezina učinkovitost apsorpcije udara postupno će se smanjivati.
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 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 ispis, stvarajući rešetkastu strukturu nalik saću koja se kontrolirano urušava pri udaru, čime učinkovitije apsorbira energiju. Ali tim želi nešto univerzalnije, sposobno podnijeti različite vrste udara s istom učinkovitošću.
Kako bi to postigli, započeli su s dizajnom saća, ali su kasnije dodali posebne prilagodbe - male čvorove poput harmonikaških mijehova. Ovi čvorovi su dizajnirani za kontrolu načina na koji se struktura saća urušava pod utjecajem sile, omogućujući joj da glatko apsorbira vibracije nastale raznim udarcima, bilo brzim i jakim ili sporim i mekim.
Ovo nije samo teorija. Istraživački tim testirao je svoj dizajn u laboratoriju, gurajući svoj inovativni materijal za apsorpciju udara pod snažne strojeve kako bi demonstrirao 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 nastanka 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: 04.09.2024.