محققان دانشگاه کلرادو بولدر و آزمایشگاه ملی ساندیا یک روش انقلابی توسعه داده‌اندمواد جاذب ضربه، که یک پیشرفت پیشگامانه است که می‌تواند ایمنی محصولات از تجهیزات ورزشی گرفته تا حمل و نقل را تغییر دهد.
این ماده‌ی جاذب ضربه که به تازگی طراحی شده است، قادر به تحمل ضربات قابل توجه است و ممکن است به زودی در تجهیزات فوتبال، کلاه ایمنی دوچرخه‌سواری و حتی در بسته‌بندی برای محافظت از اقلام ظریف در حین حمل و نقل استفاده شود.
تصور کنید که این ماده‌ی جاذب ضربه نه تنها می‌تواند ضربات را جذب کند، بلکه با تغییر شکل خود، نیروی بیشتری را جذب می‌کند و در نتیجه هوشمندانه‌تر عمل می‌کند.
این دقیقاً همان چیزی است که این تیم به آن دست یافته است. تحقیقات آنها به تفصیل در مجله دانشگاهی Advanced Material Technology منتشر شده است و بررسی می‌کند که چگونه می‌توانیم از عملکرد مواد فومی سنتی پیشی بگیریم. مواد فومی سنتی قبل از اینکه خیلی فشرده شوند، عملکرد خوبی دارند.
فوم همه جا هست. در بالشتک‌هایی که روی آنها استراحت می‌کنیم، کلاه ایمنی که می‌پوشیم و بسته‌بندی‌هایی که ایمنی محصولات خرید آنلاین ما را تضمین می‌کنند، وجود دارد. با این حال، فوم محدودیت‌های خود را نیز دارد. اگر بیش از حد فشرده شود، دیگر نرم و الاستیک نخواهد بود و عملکرد جذب ضربه آن به تدریج کاهش می‌یابد.
محققان دانشگاه کلرادو بولدر و آزمایشگاه ملی ساندیا تحقیقات عمیقی در مورد ساختار مواد جاذب ضربه انجام داده‌اند و طرحی را ارائه داده‌اند که نه تنها به خود ماده، بلکه به چیدمان آن با استفاده از الگوریتم‌های کامپیوتری نیز مربوط می‌شود. این ماده میراگر می‌تواند حدود شش برابر بیشتر از فوم استاندارد و 25 درصد بیشتر از سایر فناوری‌های پیشرو انرژی جذب کند.
راز این امر در شکل هندسی ماده جاذب ضربه نهفته است. اصل کار مواد سنتی میراگر، فشردن تمام فضاهای کوچک در فوم به یکدیگر برای جذب انرژی است. محققان از ...مواد الاستومر پلی اورتان ترموپلاستیکبرای چاپ سه‌بعدی، ایجاد یک ساختار شبکه‌ای لانه زنبوری که هنگام ضربه به صورت کنترل‌شده فرو می‌ریزد و در نتیجه انرژی را به طور مؤثرتری جذب می‌کند. اما این تیم چیزی جهانی‌تر می‌خواهد که بتواند انواع مختلف ضربه‌ها را با همان کارایی مدیریت کند.
برای رسیدن به این هدف، آنها با طراحی لانه زنبوری شروع کردند، اما بعداً تنظیمات ویژه‌ای - گره‌های کوچکی مانند آکاردئون دمنده - به آن اضافه کردند. این گره‌ها برای کنترل چگونگی فروپاشی ساختار لانه زنبوری تحت نیرو طراحی شده‌اند و به آن اجازه می‌دهند ارتعاشات ایجاد شده توسط ضربات مختلف، چه سریع و سخت و چه آهسته و نرم، را به آرامی جذب کند.
این فقط یک نظریه نیست. تیم تحقیقاتی طرح خود را در آزمایشگاه آزمایش کردند و ماده جاذب ضربه نوآورانه خود را زیر دستگاه‌های قدرتمند فشردند تا اثربخشی آن را نشان دهند. مهمتر از همه، این ماده ضربه‌گیر با فناوری پیشرفته را می‌توان با استفاده از چاپگرهای سه‌بعدی تجاری تولید کرد و آن را برای طیف وسیعی از کاربردها مناسب ساخت.
تأثیر تولد این ماده‌ی جاذب ضربه بسیار زیاد است. برای ورزشکاران، این به معنای تجهیزات بالقوه ایمن‌تری است که می‌توانند خطر برخورد و آسیب‌های ناشی از سقوط را کاهش دهند. برای افراد عادی، این به معنای آن است که کلاه ایمنی دوچرخه می‌تواند محافظت بهتری در تصادفات ارائه دهد. در جهانی وسیع‌تر، این فناوری می‌تواند همه چیز را از موانع ایمنی در بزرگراه‌ها گرفته تا روش‌های بسته‌بندی که برای حمل کالاهای شکننده استفاده می‌کنیم، بهبود بخشد.
زمان ارسال: سپتامبر-04-2024