Forskere fra University of Colorado Boulder og Sandia National Laboratory har udviklet en revolutionærstødabsorberende materiale, som er en banebrydende udvikling, der kan ændre sikkerheden ved 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 afbøde stød, men også absorbere mere kraft ved at ændre dets form og dermed handle mere intelligent.
Det er præcis, hvad dette hold har opnået. Deres forskning blev offentliggjort i det akademiske tidsskrift Advanced Material Technology i detaljer, hvor de udforskede, hvordan vi kan overgå ydeevnen af traditionelle skummaterialer. Traditionelle skummaterialer klarer sig godt, før de bliver presset for hårdt.
Skum er overalt. Det findes i de puder, vi hviler på, hjelmene, vi har på, og emballagen, der sikrer sikkerheden af vores online shoppingprodukter. Skum har dog også sine begrænsninger. Hvis den presses for meget, vil den ikke længere være blød og elastisk, og dens 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. Arbejdsprincippet for traditionelle dæmpningsmaterialer er at presse alle de små rum i skummet sammen for at absorbere energi. Forskere brugtetermoplastisk polyurethan elastomer materialetil 3D-print, hvilket skaber en honeycomb-lignende gitterstruktur, der kollapser på en kontrolleret måde, når den påvirkes, og derved absorberer energi mere effektivt. Men teamet ønsker noget mere universelt, der er i stand til at håndtere forskellige typer påvirkninger med samme effektivitet.
For at opnå dette startede de med et honeycomb-design, men tilføjede senere specielle justeringer - små knob som harmonikabælge. Disse knuder er designet til at kontrollere, hvordan bikagestrukturen kollapser under kraft, hvilket giver den mulighed for jævnt at absorbere vibrationerne, der genereres af forskellige stød, uanset om de er hurtige og hårde eller langsom og bløde.
Dette er ikke kun teoretisk. Forskerholdet testede deres design i laboratoriet og klemte deres innovative stødabsorberende materiale under kraftige maskiner for at demonstrere dets effektivitet. Endnu vigtigere er det, at dette højteknologiske støddæmpningsmateriale kan fremstilles ved hjælp af kommercielle 3D-printere, hvilket gør det velegnet til en bred vifte af applikationer.
Virkningen af fødslen af dette stødabsorberende materiale er enorm. For atleter betyder det potentielt mere sikkert udstyr, der kan reducere risikoen for kollision og faldskader. For almindelige mennesker betyder det, at cykelhjelme kan give bedre beskyttelse ved ulykker. I en bredere verden kan denne teknologi forbedre alt fra sikkerhedsbarrierer på motorveje til de emballeringsmetoder, vi bruger til at transportere skrøbelige varer.
Indlægstid: Sep-04-2024