Colorado Boulderin yliopiston ja Sandia National Laboratoryn tutkijat ovat kehittäneet vallankumoukselliseniskuja vaimentava materiaali, joka on uraauurtava kehitys, joka voi muuttaa tuotteiden turvallisuutta urheiluvälineistä kuljetuksiin.
Tämä äskettäin suunniteltu iskuja vaimentava materiaali kestää merkittäviä iskuja, ja se voidaan pian integroida jalkapallovarusteisiin, pyöräilykypäriin ja jopa käyttää pakkauksissa suojaamaan herkkiä esineitä kuljetuksen aikana.
Kuvittele, että tämä iskuja vaimentava materiaali ei voi vain vaimentaa iskuja, vaan myös absorboida enemmän voimaa muuttamalla muotoaan, mikä toimii älykkäämmin.
Juuri tämän tämä joukkue on saavuttanut. Heidän tutkimuksensa julkaistiin akateemisessa lehdessä Advanced Material Technology, jossa tutkittiin, kuinka voimme ylittää perinteisten vaahtomuovimateriaalien suorituskyvyn. Perinteiset vaahtomuovimateriaalit toimivat hyvin ennen kuin niitä puristetaan liian kovaa.
Vaahtoa on kaikkialla. Se löytyy tyynyistä, joissa lepäämme, kypärissä, joita käytämme, ja pakkauksessa, joka takaa verkkokaupan tuotteidemme turvallisuuden. Vaahdolla on kuitenkin myös rajoituksensa. Jos sitä puristetaan liikaa, se ei ole enää pehmeää ja joustavaa, ja sen iskunvaimennuskyky heikkenee vähitellen.
Colorado Boulderin yliopiston ja Sandia National Laboratoryn tutkijat ovat tehneet syvällistä tutkimusta iskuja vaimentavien materiaalien rakenteesta ja ehdottaneet suunnittelua, joka ei liity pelkästään materiaaliin, vaan myös sen järjestelyyn tietokonealgoritmeilla. Tämä vaimennusmateriaali voi imeä noin kuusi kertaa enemmän energiaa kuin tavallinen vaahto ja 25 % enemmän energiaa kuin muut johtavat tekniikat.
Salaisuus piilee iskuja vaimentavan materiaalin geometrisessa muodossa. Perinteisten vaimennusmateriaalien toimintaperiaate on puristaa kaikki vaahdon pienet tilat yhteen energian imemiseksi. Tutkijat käyttivättermoplastinen polyuretaanielastomeerimateriaali3D-tulostuksessa luodaan hunajakennomainen hilarakenne, joka romahtaa hallitulla tavalla törmäyksessä ja absorboi siten energiaa tehokkaammin. Mutta tiimi haluaa jotain universaalimpaa, joka pystyy käsittelemään erilaisia iskuja samalla teholla.
Tämän saavuttamiseksi he aloittivat hunajakennosuunnittelun, mutta lisäsivät myöhemmin erityisiä säätöjä – pieniä solmuja, kuten haitaripalkeita. Nämä solmut on suunniteltu hallitsemaan, kuinka hunajakennorakenne romahtaa voiman vaikutuksesta, jolloin se voi vaimentaa tasaisesti erilaisten, nopeiden ja kovien tai hitaiden ja pehmeiden iskujen synnyttämää tärinää.
Tämä ei ole vain teoreettista. Tutkimusryhmä testasi niiden suunnittelua laboratoriossa puristamalla niiden innovatiivista iskuja vaimentavaa materiaalia tehokkaiden koneiden alle osoittaakseen sen tehokkuuden. Vielä tärkeämpää on, että tämä huipputekninen pehmustemateriaali voidaan valmistaa kaupallisilla 3D-tulostimilla, mikä tekee siitä sopivan monenlaisiin sovelluksiin.
Tämän iskuja vaimentavan materiaalin synnyn vaikutus on valtava. Urheilijoille tämä tarkoittaa mahdollisesti turvallisempia varusteita, jotka voivat vähentää törmäys- ja putoamisvammojen riskiä. Tavallisille ihmisille tämä tarkoittaa, että pyöräilykypärät voivat tarjota paremman suojan onnettomuuksissa. Laajemmassa maailmassa tämä tekniikka voi parantaa kaikkea valtateiden turvaesteistä herkkien tavaroiden kuljettamiseen käyttämiimme pakkausmenetelmiin.
Postitusaika: 04.09.2024