Navorsers van die Universiteit van Colorado in Boulder en die Sandia Nasionale Laboratorium het 'n revolusionêre ... ontwikkel.skokabsorberende materiaal, wat 'n baanbrekende ontwikkeling is wat die veiligheid van produkte kan verander, van sporttoerusting tot vervoer.
Hierdie nuut ontwerpte skokabsorberende materiaal is in staat om beduidende impakte te weerstaan en kan binnekort in sokkertoerusting, fietshelms en selfs in verpakking gebruik word om delikate items tydens vervoer te beskerm.
Stel jou voor dat hierdie skokabsorberende materiaal nie net impakte kan demp nie, maar ook meer krag kan absorbeer deur sy vorm te verander, en sodoende meer intelligent optree.
Dit is presies wat hierdie span bereik het. Hul navorsing is in detail in die akademiese tydskrif Advanced Material Technology gepubliseer, wat ondersoek instel na hoe ons die werkverrigting van tradisionele skuimmateriale kan oortref. Tradisionele skuimmateriale presteer goed voordat dit te hard gedruk word.
Skuim is oral. Dit bestaan in die kussings waarop ons rus, die helms wat ons dra, en die verpakking wat die veiligheid van ons aanlyn inkopieprodukte verseker. Skuim het egter ook sy beperkings. As dit te veel gedruk word, sal dit nie meer sag en elasties wees nie, en die impakabsorpsieprestasie daarvan sal geleidelik afneem.
Navorsers van die Universiteit van Colorado in Boulder en die Sandia Nasionale Laboratorium het diepgaande navorsing gedoen oor die struktuur van skokabsorberende materiale en 'n ontwerp voorgestel wat nie net verband hou met die materiaal self nie, maar ook met die rangskikking daarvan deur middel van rekenaaralgoritmes. Hierdie dempingsmateriaal kan ongeveer ses keer meer energie absorbeer as standaardskuim en 25% meer energie as ander toonaangewende tegnologieë.
Die geheim lê in die geometriese vorm van die skokabsorberende materiaal. Die werkbeginsel van tradisionele dempingsmateriale is om al die klein spasies in die skuim saam te pers om energie te absorbeer. Navorsers het gebruiktermoplastiese poliuretaan elastomeer materiaalvir 3D-drukwerk, wat 'n heuningkoekagtige roosterstruktuur skep wat op 'n beheerde wyse ineenstort wanneer dit gebots word, en sodoende energie meer effektief absorbeer. Maar die span wil iets meer universeel hê, wat verskillende soorte impakte met dieselfde doeltreffendheid kan hanteer.
Om dit te bereik, het hulle met 'n heuningkoekontwerp begin, maar later spesiale aanpassings bygevoeg – klein knopies soos 'n trekklavierbalg. Hierdie knopies is ontwerp om te beheer hoe die heuningkoekstruktuur onder krag ineenstort, sodat dit die vibrasies wat deur verskeie impakte gegenereer word, glad kan absorbeer, of dit nou vinnig en hard of stadig en sag is.
Dit is nie net teoreties nie. Die navorsingspan het hul ontwerp in die laboratorium getoets en hul innoverende skokabsorberende materiaal onder kragtige masjiene saamgepers om die doeltreffendheid daarvan te demonstreer. Boonop kan hierdie hoëtegnologiese kussingmateriaal met behulp van kommersiële 3D-drukkers vervaardig word, wat dit geskik maak vir 'n wye reeks toepassings.
Die impak van die geboorte van hierdie skokabsorberende materiaal is enorm. Vir atlete beteken dit potensieel veiliger toerusting wat die risiko van botsings en valbeserings kan verminder. Vir gewone mense beteken dit dat fietshelms beter beskerming in ongelukke kan bied. In 'n breër wêreld kan hierdie tegnologie alles verbeter, van veiligheidsversperrings op snelweë tot die verpakkingsmetodes wat ons gebruik om brose goedere te vervoer.
Plasingstyd: 4 September 2024