Forskere har udviklet en ny type TPU -polyurethan -støddæmpermateriale

Forskere fra University of Colorado Boulder og Sandia National Laboratory i USA har lanceret en revolutionærstødabsorberende materiale, som er en gennembrudsudvikling, der kan ændre sikkerheden for produkter fra sportsudstyr til transport.

Dette nyligt designede chokabsorberende materiale kan 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 dæmpe virkningen, men også absorbere mere kraft ved at ændre dens form og dermed spille en mere intelligent rolle.

Dette er præcis, hvad dette hold har opnået. Deres forskning blev offentliggjort i det akademiske tidsskrift Advanced Material Technology i detaljer og udforskning af, hvordan vi kan overgå ydeevnen forTraditionelle 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 udførte dybdegående forskning på strukturen af ​​chokabsorberende materialer ved hjælp af computeralgoritmer til at foreslå et design, der ikke kun er relateret til selve materialet, men også til arrangementet af materialet. 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 elastomerMaterialer til 3D -udskrivning for at skabe en honningkage som gitterstruktur, der kollapser på en kontrolleret måde, når den udsættes for påvirkning, og derved mere effektivt absorberende energi. Men holdet ønsker noget mere universelt, der kan håndtere forskellige typer påvirkninger med den samme effektivitet.

For at opnå dette startede de med et bikagedesign, men tilføjede derefter specielle justeringer - små vendinger som en harmonika. Disse kinks sigter mod at kontrollere, hvordan honningkage -strukturen kollapser under kraft, hvilket gør det muligt for den at absorbere de vibrationer, der genereres af forskellige påvirkninger, uanset om de er hurtige og hårde og langsomme og bløde.

Dette er ikke kun teoretisk. Forskningsteamet testede deres design i laboratoriet og pressede deres innovative chokabsorberende materiale under kraftfulde maskiner for at bevise 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 den bredere verden kan denne teknologi forbedre alt fra sikkerhedsbarrierer på motorveje til de emballagemetoder, vi bruger til at transportere skrøbelige varer.