Forskere fra University of Colorado Boulder og Sandia National Laboratory har udviklet en revolutionerendestødabsorberende materiale, hvilket er en banebrydende udvikling, der kan ændre sikkerheden for produkter lige fra sportsudstyr til transport.
Dette nydesignede stødabsorberende materiale er i stand til at modstå betydelige stød og kan snart blive integreret i fodboldudstyr, cykelhjelme og endda brugt i emballage for at beskytte sarte genstande under transport.
Forestil dig, at dette stødabsorberende materiale ikke kun kan dæmpe stød, men også absorbere mere kraft ved at ændre sin form og dermed fungere mere intelligent.
Det er præcis, hvad dette team har opnået. Deres forskning blev offentliggjort i det akademiske tidsskrift Advanced Material Technology i detaljer, hvor den udforskede, hvordan vi kan overgå traditionelle skummaterialers ydeevne. Traditionelle skummaterialer yder godt, før de bliver klemt for hårdt.
Skum findes overalt. Det findes i de hynder, vi hviler på, de hjelme, vi bruger, og den emballage, der sikrer sikkerheden af vores online shoppingprodukter. Skum har dog også sine begrænsninger. Hvis det klemmes for hårdt, vil det ikke længere være blødt og elastisk, og dets stødabsorberende ydeevne vil gradvist falde.
Forskere fra University of Colorado Boulder og Sandia National Laboratory har udført dybdegående forskning i strukturen af stødabsorberende materialer og foreslået et design, der ikke kun er relateret til selve materialet, men også til dets arrangement ved hjælp af computeralgoritmer. Dette dæmpende materiale kan absorbere omkring seks gange mere energi end standardskum og 25 % mere energi end andre førende teknologier.
Hemmeligheden ligger i den geometriske form af det stødabsorberende materiale. Funktionsprincippet for traditionelle dæmpningsmaterialer er at presse alle de små mellemrum i skummet sammen for at absorbere energi. Forskerne brugtetermoplastisk polyurethanelastomermaterialeTil 3D-printning skabes en bikagelignende gitterstruktur, der kollapser på en kontrolleret måde, når den rammes, og derved absorberer energi mere effektivt. Men teamet ønsker noget mere universelt, der kan håndtere forskellige typer stød med samme effektivitet.
For at opnå dette startede de med et bikagedesign, men tilføjede senere specielle justeringer – små knuder som harmonikabælge. Disse knuder er designet til at kontrollere, hvordan bikagestrukturen kollapser under kraft, så den jævnt kan absorbere vibrationerne, der genereres af forskellige stød, uanset om de er hurtige og hårde eller langsomme og bløde.
Dette er ikke kun teoretisk. Forskerholdet testede deres design i laboratoriet og pressede deres innovative stødabsorberende materiale under kraftige maskiner for at demonstrere dets effektivitet. Endnu vigtigere er det, at dette højteknologiske stødabsorberende materiale kan produceres ved hjælp af kommercielle 3D-printere, hvilket gør det velegnet til en bred vifte af anvendelser.
Virkningen af fødslen af dette stødabsorberende materiale er enorm. For atleter betyder det potentielt mere sikkert udstyr, der kan reducere risikoen for kollisioner og faldskader. For almindelige mennesker betyder det, at cykelhjelme kan give bedre beskyttelse i ulykker. I en bredere verden kan denne teknologi forbedre alt fra sikkerhedsbarrierer på motorveje til de emballeringsmetoder, vi bruger til at transportere skrøbelige varer.
Opslagstidspunkt: 4. september 2024