Forskere har udviklet en ny type termoplastisk polyurethan elastomer (TPU) støddæmpende materiale

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, der spænder fra sportsudstyr til transport.

Dette nyligt designede chokabsorberende materiale er i stand til at modstå betydelige påvirkninger og kan snart integreres i fodboldudstyr, cykelhjelme og endda bruges til emballage til at beskytte delikate genstande under transport.

Forestil dig, at dette chokabsorberende materiale ikke kun kan pude-påvirkninger, men også absorbere mere kraft ved at ændre dens form og således handle mere intelligent.

Dette er præcis, hvad dette hold har opnået. Deres forskning blev offentliggjort i Academic Journal Advanced Material Technology i detaljer, hvor vi udforskede, hvordan vi kan overgå ydeevnen for traditionelle skummaterialer. Traditionelle skummaterialer fungerer godt, før de bliver presset for hårdt.

Skum er overalt. Det findes i de puder, vi hviler på, hjelme, vi bærer, og emballagen, der sikrer sikkerheden for vores online shoppingprodukter. Skum har dog også sine begrænsninger. Hvis det presses for meget, vil det ikke længere være blødt og elastisk, og dens virkningsabsorptionsydelse vil gradvist falde.

Forskere fra University of Colorado Boulder og Sandia National Laboratory har foretaget en dybdegående forskning på strukturen af ​​chokabsorberende materialer og foreslået et design, der ikke kun er relateret til selve materialet, men også til dets arrangement ved hjælp af computeralgoritmer. Dette dæmpningsmateriale kan absorbere ca. seks gange mere energi end standardskum og 25% mere energi end andre førende teknologier.

Hemmeligheden ligger i den geometriske form af chokabsorberende materiale. Arbejdsprincippet for traditionelle dæmpningsmaterialer er at presse alle de små rum i skummet sammen for at absorbere energi. Forskere brugteTermoplastisk polyurethan elastomermaterialeTil 3D -udskrivning, skabelse af en honningkage som gitterstruktur, der kollapser på en kontrolleret måde, når det påvirkes, og derved mere effektivt absorberende energi. Men holdet ønsker noget mere universelt, i stand til at håndtere forskellige typer påvirkninger med den samme effektivitet.

For at opnå dette startede de med et honningkage -design, men tilføjede senere specielle justeringer - små knob som harmonika bælge. Disse knob er designet til at kontrollere, hvordan honningkomstrukturen kollapser under kraft, hvilket gør det muligt for den at absorbere de vibrationer, der genereres af forskellige påvirkninger, hvad enten det er hurtigt og hårdt og langsomt.

Dette er ikke kun teoretisk. Forskningsteamet testede deres design på laboratoriet og pressede deres innovative chokabsorberende materiale under kraftfulde maskiner for at demonstrere dets effektivitet. Vigtigere er det, at dette højteknologiske dæmpningsmateriale kan produceres ved hjælp af kommercielle 3D-printere, hvilket gør det velegnet til en lang række applikationer.

Virkningen af ​​fødslen af ​​dette chokabsorberende materiale er enorm. For atleter betyder det potentielt sikrere udstyr, der kan reducere risikoen for kollision 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 emballagemetoder, vi bruger til at transportere skrøbelige varer.