Colorado Boulderi Ülikooli ja Sandia Riikliku Laboratooriumi teadlased on välja töötanud revolutsioonilise...lööke neelav materjal, mis on murranguline areng, mis võib muuta toodete ohutust alates spordivarustusest kuni transpordini.
See äsja disainitud lööke neelav materjal on võimeline vastu pidama märkimisväärsetele löökidele ja seda võidakse peagi integreerida jalgpallivarustusse, jalgrattakiivritesse ja isegi pakenditesse, et kaitsta õrnu esemeid transportimise ajal.
Kujutage ette, et see lööke neelav materjal mitte ainult ei pehmenda lööke, vaid neelab ka rohkem jõudu, muutes oma kuju, toimides seeläbi intelligentsemalt.
Just seda see meeskond ongi saavutanud. Nende uurimus avaldati üksikasjalikult akadeemilises ajakirjas Advanced Material Technology, uurides, kuidas saaksime ületada traditsiooniliste vahtmaterjalide jõudlust. Traditsioonilised vahtmaterjalid toimivad hästi enne, kui neid liiga tugevalt pigistatakse.
Vahtplasti on kõikjal. Seda leidub patjades, millel me puhkame, kiivrites, mida kanname, ja pakendites, mis tagavad meie veebipoodides ostetud toodete ohutuse. Vahtplastil on aga ka omad piirangud. Kui seda liiga palju pigistada, ei ole see enam pehme ja elastne ning selle löögisummutav võimekus väheneb järk-järgult.
Colorado Boulderi Ülikooli ja Sandia riikliku labori teadlased on läbi viinud põhjaliku uuringu lööke neelavate materjalide struktuuri kohta ning pakkunud välja disaini, mis ei ole seotud ainult materjali endaga, vaid ka selle paigutusega arvutialgoritmide abil. See summutav materjal suudab neelata umbes kuus korda rohkem energiat kui tavaline vaht ja 25% rohkem energiat kui teised juhtivad tehnoloogiad.
Saladus peitub lööke neelava materjali geomeetrilises kujus. Traditsiooniliste summutusmaterjalide tööpõhimõte on pigistada kõik vahus olevad pisikesed tühimikud kokku, et energiat neelata. Teadlased kasutasidtermoplastiline polüuretaan-elastomeerimaterjal3D-printimiseks, luues kärgstruktuuri sarnase võrestruktuuri, mis löögi korral kontrollitult kokku variseb, neelates seeläbi energiat tõhusamalt. Kuid meeskond soovib midagi universaalsemat, mis suudaks erinevat tüüpi löökidega sama tõhusalt toime tulla.
Selle saavutamiseks alustasid nad kärgstruktuuriga, kuid hiljem lisasid spetsiaalsed kohandused – väikesed sõlmed, näiteks akordionlõõtsad. Need sõlmed on loodud selleks, et kontrollida kärgstruktuuri kokkuvarisemist jõu mõjul, võimaldades sellel sujuvalt neelata mitmesuguste löökide tekitatud vibratsioone, olgu need siis kiired ja kõvad või aeglased ja pehmed.
See pole pelgalt teoreetiline. Uurimisrühm testis oma disaini laboris, pigistades oma uuenduslikku lööke neelavat materjali võimsate masinate all, et demonstreerida selle tõhusust. Veelgi olulisem on see, et seda kõrgtehnoloogilist pehmendusmaterjali saab toota kommertslike 3D-printerite abil, mistõttu sobib see laiaks rakenduste valikuks.
Selle lööke neelava materjali sünni mõju on tohutu. Sportlaste jaoks tähendab see potentsiaalselt ohutumat varustust, mis võib vähendada kokkupõrke- ja kukkumisvigastuste ohtu. Tavainimeste jaoks tähendab see seda, et jalgrattakiivrid pakuvad õnnetuste korral paremat kaitset. Laiemas maailmas saab see tehnoloogia parandada kõike alates maanteede turvatõketest kuni pakkimismeetoditeni, mida me habraste kaupade transportimiseks kasutame.
Postituse aeg: 04.09.2024