Onderzoekers van de Universiteit van Colorado Boulder en het Sandia National Laboratory in de Verenigde Staten hebben een revolutionair project gelanceerd.schokabsorberend materiaalDit is een baanbrekende ontwikkeling die de veiligheid van producten, van sportartikelen tot transportmiddelen, ingrijpend kan veranderen.
Dit nieuw ontwikkelde schokabsorberende materiaal is bestand tegen aanzienlijke schokken en zal mogelijk binnenkort worden toegepast in voetbaluitrusting, fietshelmen en zelfs in verpakkingen om delicate artikelen tijdens transport te beschermen.
Stel je voor dat dit schokabsorberende materiaal niet alleen de impact kan dempen, maar ook meer kracht kan absorberen door van vorm te veranderen, en zo een intelligentere rol speelt.
Dit is precies wat dit team heeft bereikt. Hun onderzoek is gedetailleerd gepubliceerd in het wetenschappelijke tijdschrift Advanced Material Technology, waarin wordt onderzocht hoe we de prestaties van andere materialen kunnen overtreffen.traditionele schuimmaterialenTraditionele schuimmaterialen presteren goed totdat ze te hard worden samengedrukt.
Schuim is overal. Je vindt het in de kussens waarop we rusten, de helmen die we dragen en de verpakking die de veiligheid van onze online aankopen garandeert. Schuim heeft echter ook zijn beperkingen. Als het te veel wordt samengedrukt, verliest het zijn zachtheid en elasticiteit en neemt het schokabsorberend vermogen geleidelijk af.
Onderzoekers van de Universiteit van Colorado Boulder en het Sandia National Laboratory hebben diepgaand onderzoek gedaan naar de structuur van schokabsorberende materialen. Met behulp van computeralgoritmes hebben ze een ontwerp ontwikkeld dat niet alleen betrekking heeft op het materiaal zelf, maar ook op de rangschikking ervan. Dit dempingsmateriaal kan ongeveer zes keer meer energie absorberen dan standaardschuim en 25% meer energie dan andere toonaangevende technologieën.
Het geheim schuilt in de geometrische vorm van het schokabsorberende materiaal. Het werkingsprincipe van traditionele dempingsmaterialen is het samenpersen van alle kleine ruimtes in het schuim om energie te absorberen. Onderzoekers gebruiktenthermoplastisch polyurethaan-elastomeerHet team gebruikt materialen voor 3D-printen om een honingraatachtige structuur te creëren die op gecontroleerde wijze instort bij een impact, waardoor energie effectiever wordt geabsorbeerd. Maar ze willen iets universeels dat verschillende soorten impacts met dezelfde efficiëntie kan opvangen.
Om dit te bereiken, begonnen ze met een honingraatstructuur, maar voegden vervolgens speciale aanpassingen toe – kleine knikjes zoals bij een accordeon. Deze knikjes zijn bedoeld om te bepalen hoe de honingraatstructuur inklapt onder invloed van kracht, waardoor deze de trillingen die door verschillende schokken worden gegenereerd, soepel kan absorberen, of die nu snel en hard of langzaam en zacht zijn.
Dit is niet alleen theoretisch. Het onderzoeksteam testte hun ontwerp in het laboratorium en perste hun innovatieve schokabsorberende materiaal samen onder krachtige machines om de effectiviteit ervan te bewijzen. Belangrijker nog, dit hightech dempingsmateriaal kan worden geproduceerd met commerciële 3D-printers, waardoor het geschikt is voor een breed scala aan toepassingen.
De impact van de ontwikkeling van dit schokabsorberende materiaal is enorm. Voor sporters betekent dit potentieel veiligere uitrusting die het risico op botsingen en valpartijen kan verminderen. Voor gewone mensen betekent dit dat fietshelmen betere bescherming kunnen bieden bij ongelukken. In de bredere wereld kan deze technologie alles verbeteren, van vangrails op snelwegen tot de verpakkingsmethoden die we gebruiken voor het vervoer van kwetsbare goederen.
Geplaatst op: 14 maart 2024