Colorado Boulderi ülikooli ja Sandia riikliku labori teadlased on välja töötanud revolutsiooniliselööki neelav materjal, mis on murranguline arendus, mis võib muuta toodete ohutust spordivarustusest transpordini.
See äsja disainitud lööki neelav materjal talub märkimisväärseid lööke ja seda võib peagi integreerida jalgpallivarustusse, jalgrattakiivritesse ja kasutada isegi pakendites, et kaitsta transpordi ajal õrnu esemeid.
Kujutage ette, et see lööki neelav materjal ei suuda mitte ainult lööke pehmendada, vaid ka oma kuju muutes neelata rohkem jõudu, toimides seega intelligentsemalt.
Just selle see meeskond on 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.
Vaht on kõikjal. See on olemas patjades, millel me puhkame, kiivrites, mida kanname, ja pakendis, mis tagab meie veebiostlemise toodete ohutuse. Vahul on aga ka omad piirangud. Kui seda liiga palju pigistada, ei ole see enam pehme ja elastne ning selle löögi neeldumine väheneb järk-järgult.
Colorado Boulderi ülikooli ja Sandia riikliku labori teadlased on läbi viinud põhjalikud uuringud lööke neelavate materjalide struktuuri kohta ja pakkunud välja disaini, mis ei ole seotud mitte ainult materjali endaga, vaid ka selle paigutusega, kasutades arvutialgoritme. 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 vahus kõik pisikesed ruumid kokku, et energia neelata. Teadlased kasutasidtermoplastne polüuretaan elastomeer materjal3D-printimiseks, luues kärjekujulise võrestruktuuri, mis löögi korral kontrollitult kokku variseb, neelates seeläbi energiat tõhusamalt. Kuid meeskond soovib midagi universaalsemat, mis suudaks erinevat tüüpi lööke sama tõhusalt toime tulla.
Selle saavutamiseks alustati kärgstruktuuriga, kuid hiljem lisati spetsiaalsed kohandused – väikesed sõlmed nagu akordionilõõts. Need sõlmed on loodud kontrollima, kuidas kärgstruktuuri jõu mõjul kokku variseb, võimaldades sellel sujuvalt neelata erinevate löökide tekitatud vibratsioone, olgu need siis kiired ja kõvad või aeglased ja pehmed.
See pole ainult teoreetiline. Uurimisrühm katsetas nende disaini laboris, pigistades nende uuenduslikku lööki neelava materjali võimsate masinate alla, et demonstreerida selle tõhusust. Veelgi olulisem on see, et seda kõrgtehnoloogilist pehmendusmaterjali saab toota kaubanduslike 3D-printerite abil, muutes selle sobivaks paljude rakenduste jaoks.
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, et jalgrattakiivrid suudavad õnnetuste korral paremini kaitsta. Laiemas maailmas võib see tehnoloogia täiustada kõike alates maanteede turvatõketest kuni pakkimismeetoditeni, mida kasutame kergesti purunevate kaupade transportimisel.
Postitusaeg: 04.04.2024