Onderzoekers van de University of Colorado Boulder en Sandia National Laboratory in de Verenigde Staten hebben een revolutionair gelanceerdschokabsorberend materiaal, een baanbrekende ontwikkeling die de veiligheid van producten, van sportartikelen tot transportmiddelen, kan veranderen.
Dit nieuw ontworpen schokabsorberende materiaal is bestand tegen aanzienlijke schokken en kan binnenkort worden geïntegreerd in voetbaluitrusting, fietshelmen en zelfs worden gebruikt in verpakkingen om kwetsbare voorwerpen tijdens transport te beschermen.
Stel je voor dat dit schokabsorberende materiaal niet alleen de impact kan opvangen, maar ook meer kracht kan absorberen door van vorm te veranderen, waardoor het een intelligentere rol speelt.
Dit is precies wat dit team heeft bereikt.Hun onderzoek werd gedetailleerd gepubliceerd in het wetenschappelijke tijdschrift Advanced Material Technology, waarin werd onderzocht hoe we de prestaties van technologie kunnen overtreffentraditionele schuimmaterialen.Traditionele schuimmaterialen presteren goed voordat ze te hard worden samengedrukt.
Schuim is overal.Het zit in de kussens waarop we rusten, de helmen die we dragen en de verpakking die de veiligheid van onze online winkelproducten garandeert.Schuim heeft echter ook zijn beperkingen.Als er te veel op wordt gedrukt, zal het niet langer zacht en elastisch zijn en zullen de impactabsorptieprestaties geleidelijk afnemen.
Onderzoekers van de Universiteit van Colorado Boulder en het Sandia National Laboratory voerden diepgaand onderzoek uit naar de structuur van schokabsorberende materialen, waarbij ze computeralgoritmen gebruikten om een ontwerp voor te stellen dat niet alleen verband houdt met het materiaal zelf, maar ook met de rangschikking van de materialen. materiaal.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 om alle kleine ruimtes in het schuim samen te drukken om energie te absorberen.Onderzoekers gebruiktenthermoplastisch polyurethaanelastomeermaterialen voor 3D-printen om een honingraatachtige roosterstructuur te creëren die op een gecontroleerde manier instort bij blootstelling aan schokken, waardoor energie effectiever wordt geabsorbeerd.Maar het team wil iets universeler dat verschillende soorten impacts met dezelfde efficiëntie kan verwerken.
Om dit te bereiken, begonnen ze met een honingraatontwerp, maar voegden ze vervolgens speciale aanpassingen toe: kleine wendingen zoals een accordeondoos.Deze knikken zijn bedoeld om te controleren hoe de honingraatstructuur onder kracht instort, waardoor deze de trillingen die worden gegenereerd door verschillende schokken soepel kan absorberen, of deze 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 onder krachtige machines om de effectiviteit ervan te bewijzen.Belangrijker nog is dat dit hightech dempingsmateriaal kan worden geproduceerd met commerciële 3D-printers, waardoor het geschikt is voor een breed scala aan toepassingen.
De impact van de geboorte van dit schokabsorberende materiaal is enorm.Voor atleten betekent dit potentieel veiligere uitrusting die het risico op botsingen en valletsels kan verminderen.Voor gewone mensen betekent dit dat fietshelmen een betere bescherming kunnen bieden bij ongevallen.In de bredere wereld kan deze technologie alles verbeteren, van veiligheidsbarrières op snelwegen tot de verpakkingsmethoden die we gebruiken om kwetsbare goederen te vervoeren.
Posttijd: 14 maart 2024