Cercetătorii de la Universitatea din Colorado, Boulder, și de la Laboratorul Național Sandia au dezvoltat un instrument revoluționar.material absorbant de șocuri, care reprezintă o dezvoltare inovatoare ce poate schimba siguranța produselor, de la echipamente sportive la transport.
Acest material de absorbție a șocurilor, nou conceput, este capabil să reziste la impacturi semnificative și ar putea fi integrat în curând în echipamente de fotbal, căști de bicicletă și chiar utilizat în ambalaje pentru a proteja obiectele delicate în timpul transportului.
Imaginează-ți că acest material absorbant nu numai că poate amortiza impacturile, ci și poate absorbi mai multă forță prin schimbarea formei sale, acționând astfel mai inteligent.
Exact asta a realizat această echipă. Cercetarea lor a fost publicată în detaliu în revista academică Advanced Material Technology, explorând modul în care putem depăși performanța materialelor spumoase tradiționale. Materialele spumoase tradiționale au performanțe bune înainte de a fi presate prea tare.
Spuma este peste tot. Există în pernele pe care ne odihnim, în căștile pe care le purtăm și în ambalajele care asigură siguranța produselor noastre de cumpărături online. Cu toate acestea, spuma are și limitele ei. Dacă este comprimată prea mult, nu va mai fi moale și elastică, iar performanța sa de absorbție a impactului va scădea treptat.
Cercetătorii de la Universitatea din Colorado, Boulder, și de la Laboratorul Național Sandia au efectuat cercetări aprofundate asupra structurii materialelor de absorbție a șocurilor și au propus un design care nu este legat doar de materialul în sine, ci și de aranjamentul său folosind algoritmi computerizați. Acest material de amortizare poate absorbi de aproximativ șase ori mai multă energie decât spuma standard și cu 25% mai multă energie decât alte tehnologii de vârf.
Secretul constă în forma geometrică a materialului de absorbție a șocurilor. Principiul de funcționare al materialelor de amortizare tradiționale este de a comprima toate spațiile minuscule din spumă pentru a absorbi energia. Cercetătorii au folositmaterial elastomer poliuretanic termoplasticpentru imprimarea 3D, creând o structură de tip fagure de miere care se prăbușește controlat atunci când este impactată, absorbind astfel mai eficient energia. Însă echipa își dorește ceva mai universal, capabil să gestioneze diverse tipuri de impacturi cu aceeași eficiență.
Pentru a realiza acest lucru, au început cu un design de tip fagure de miere, dar ulterior au adăugat ajustări speciale - noduri mici, precum burdufurile de acordeon. Aceste noduri sunt concepute pentru a controla modul în care structura fagurelui se prăbușește sub forță, permițându-i să absoarbă ușor vibrațiile generate de diverse impacturi, fie ele rapide și puternice, fie lente și ușoare.
Acest lucru nu este doar teoretic. Echipa de cercetare a testat designul în laborator, comprimând materialul inovator de absorbție a șocurilor sub mașini puternice pentru a-i demonstra eficacitatea. Mai important, acest material de amortizare de înaltă tehnologie poate fi produs folosind imprimante 3D comerciale, ceea ce îl face potrivit pentru o gamă largă de aplicații.
Impactul nașterii acestui material absorbant este enorm. Pentru sportivi, aceasta înseamnă echipamente potențial mai sigure, care pot reduce riscul de coliziune și de cădere. Pentru oamenii obișnuiți, aceasta înseamnă că și căștile de bicicletă pot oferi o protecție mai bună în caz de accidente. Într-o lume mai largă, această tehnologie poate îmbunătăți totul, de la barierele de siguranță de pe autostrăzi până la metodele de ambalare pe care le folosim pentru transportul mărfurilor fragile.
Data publicării: 04 septembrie 2024