Các nhà nghiên cứu từ Đại học Colorado Boulder và Phòng thí nghiệm quốc gia Sandia ở Hoa Kỳ đã ra mắt một nhà cách mạngvật liệu hấp thụ sốc, là một sự phát triển đột phá có thể thay đổi sự an toàn của các sản phẩm từ thiết bị thể thao sang vận chuyển.
Vật liệu hấp thụ sốc mới được thiết kế này có thể chịu được các tác động đáng kể và có thể sớm được tích hợp vào thiết bị bóng đá, mũ bảo hiểm xe đạp và thậm chí được sử dụng trong bao bì để bảo vệ các mặt hàng tinh tế trong quá trình vận chuyển.
Hãy tưởng tượng rằng vật liệu hấp thụ sốc này không chỉ có thể đệm tác động, mà còn hấp thụ nhiều lực hơn bằng cách thay đổi hình dạng của nó, do đó đóng vai trò thông minh hơn.
Đây chính xác là những gì đội này đã đạt được. Nghiên cứu của họ đã được công bố chi tiết về công nghệ vật liệu tiên tiến của Tạp chí Học thuật, khám phá cách chúng ta có thể vượt qua hiệu suất củaVật liệu bọt truyền thống. Vật liệu xốp truyền thống hoạt động tốt trước khi bị ép quá mạnh.
Bọt ở khắp mọi nơi. Nó tồn tại trong những chiếc đệm mà chúng tôi nghỉ ngơi, mũ bảo hiểm chúng tôi mặc và bao bì đảm bảo sự an toàn của các sản phẩm mua sắm trực tuyến của chúng tôi. Tuy nhiên, bọt cũng có những hạn chế của nó. Nếu nó bị ép quá nhiều, nó sẽ không còn mềm và đàn hồi, và hiệu suất hấp thụ tác động của nó sẽ giảm dần.
Các nhà nghiên cứu từ Đại học Colorado Boulder và Phòng thí nghiệm quốc gia Sandia đã thực hiện nghiên cứu chuyên sâu về cấu trúc của các vật liệu hấp thụ sốc, sử dụng các thuật toán máy tính để đề xuất một thiết kế không chỉ liên quan đến chính vật liệu, mà còn là sự sắp xếp của vật liệu. Vật liệu giảm xóc này có thể hấp thụ năng lượng gấp sáu lần so với bọt tiêu chuẩn và năng lượng cao hơn 25% so với các công nghệ hàng đầu khác.
Bí mật nằm trong hình dạng hình học của vật liệu hấp thụ sốc. Nguyên tắc làm việc của vật liệu giảm xóc truyền thống là ép tất cả các không gian nhỏ trong bọt với nhau để hấp thụ năng lượng. Các nhà nghiên cứu đã sử dụngNhiệt nhựa polyurethane elastomeVật liệu cho in 3D để tạo ra một cấu trúc mạng như mạng tổ ong sụp đổ một cách có kiểm soát khi chịu tác động, do đó hấp thụ năng lượng hiệu quả hơn. Nhưng nhóm này muốn một cái gì đó phổ quát hơn có thể xử lý các loại tác động khác nhau với cùng hiệu quả.
Để đạt được điều này, họ đã bắt đầu với một thiết kế tổ ong, nhưng sau đó thêm các điều chỉnh đặc biệt - các vòng xoắn nhỏ như một hộp accordion. Những kink này nhằm mục đích kiểm soát cách cấu trúc tổ ong sụp đổ dưới lực, cho phép nó hấp thụ trơn tru các rung động được tạo ra bởi các tác động khác nhau, cho dù chúng nhanh và cứng hay chậm và mềm.
Đây không chỉ là lý thuyết. Nhóm nghiên cứu đã thử nghiệm thiết kế của họ trong phòng thí nghiệm và ép vật liệu hấp thụ sốc sáng tạo của họ dưới các máy móc mạnh mẽ để chứng minh tính hiệu quả của nó. Quan trọng hơn, vật liệu đệm công nghệ cao này có thể được sản xuất bằng máy in 3D thương mại, làm cho nó phù hợp cho một loạt các ứng dụng.
Tác động của sự ra đời của vật liệu hấp thụ sốc này là rất lớn. Đối với các vận động viên, điều này có nghĩa là các thiết bị có khả năng an toàn hơn có thể làm giảm nguy cơ va chạm và chấn thương rơi. Đối với người bình thường, điều này có nghĩa là mũ bảo hiểm xe đạp có thể bảo vệ tốt hơn trong các vụ tai nạn. Trong thế giới rộng lớn hơn, công nghệ này có thể cải thiện mọi thứ, từ các rào cản an toàn trên đường cao tốc đến các phương pháp đóng gói chúng ta sử dụng để vận chuyển hàng hóa dễ vỡ.
Thời gian đăng: Mar-14-2024