محققان دانشگاه کلرادو بولدر و آزمایشگاه ملی ساندیا یک انقلابی ساخته اندمواد ضربه گیر، که پیشرفتی پیشگامانه است که می تواند ایمنی محصولات را از تجهیزات ورزشی گرفته تا حمل و نقل را تغییر دهد.
این ماده جذب شوک جدید طراحی شده قادر به مقاومت در برابر ضربه های قابل توجه است و ممکن است به زودی در تجهیزات فوتبال، کلاه ایمنی دوچرخه و حتی در بسته بندی برای محافظت از اقلام ظریف در طول حمل و نقل استفاده شود.
تصور کنید که این ماده ضربه‌گیر نه تنها می‌تواند ضربه‌ها را مهار 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 در مجله آکادمیک Advanced Material Technology به طور مفصل منتشر شد و بررسی کرد که چگونه می توانیم از عملکرد مواد فوم سنتی پیشی بگیریم. مواد فوم سنتی قبل از اینکه خیلی سخت فشرده شوند عملکرد خوبی دارند.
فوم همه جا هست. این در کوسن هایی که روی آنها قرار می گیریم، کلاه ایمنی که می پوشیم و بسته بندی که ایمنی محصولات خرید آنلاین ما را تضمین می کند وجود دارد. با این حال، فوم نیز محدودیت های خود را دارد. اگر بیش از حد فشرده شود، دیگر نرم و کشسان نخواهد بود و عملکرد جذب ضربه آن به تدریج کاهش می یابد.
محققان دانشگاه کلرادو بولدر و آزمایشگاه ملی ساندیا تحقیقات عمیقی بر روی ساختار مواد ضربه گیر انجام داده اند و طرحی را پیشنهاد کرده اند که نه تنها به خود ماده مربوط می شود، بلکه به چیدمان آن با استفاده از الگوریتم های کامپیوتری نیز مربوط می شود. این ماده میرایی می تواند حدود شش برابر بیشتر از فوم استاندارد انرژی و 25٪ انرژی بیشتر از سایر فناوری های پیشرو جذب کند.
راز در شکل هندسی مواد ضربه گیر نهفته است. اصل کار مواد میرایی سنتی این است که تمام فضاهای ریز در فوم را به هم فشار دهند تا انرژی جذب شود. محققان استفاده کردندمواد الاستومر پلی اورتان ترموپلاستیکبرای پرینت سه بعدی، ساختار شبکه‌ای شبیه لانه زنبوری ایجاد می‌کند که در اثر ضربه به شیوه‌ای کنترل‌شده فرو می‌ریزد و در نتیجه انرژی را به طور موثرتری جذب می‌کند. اما این تیم چیزی جهانی تر می خواهد که بتواند انواع مختلفی از ضربه ها را با کارایی یکسان مدیریت کند.
برای دستیابی به این هدف، آنها با طراحی لانه زنبوری شروع کردند، اما بعداً تنظیمات خاصی را اضافه کردند - گره های کوچک مانند دم آکاردئونی. این گره‌ها برای کنترل نحوه فروپاشی ساختار لانه زنبوری تحت فشار طراحی شده‌اند و به آن اجازه می‌دهند ارتعاشات ناشی از ضربه‌های مختلف، چه سریع و سخت یا آهسته و نرم را به آرامی جذب کند.
این فقط نظری نیست. تیم تحقیقاتی طرح خود را در آزمایشگاه آزمایش کردند و مواد جاذب ضربه نوآورانه خود را در زیر ماشین‌های قدرتمند فشار دادند تا اثربخشی آن را نشان دهند. مهمتر از آن، این ماده بالشتک کننده با تکنولوژی بالا را می توان با استفاده از چاپگرهای سه بعدی تجاری تولید کرد که آن را برای طیف گسترده ای از کاربردها مناسب می کند.
تاثیر تولد این ماده ضربه گیر بسیار زیاد است. برای ورزشکاران، این به معنای تجهیزات بالقوه ایمن تر است که می تواند خطر تصادف و صدمات سقوط را کاهش دهد. برای مردم عادی، این بدان معنی است که کلاه ایمنی دوچرخه می تواند محافظت بهتری در تصادفات ایجاد کند. در دنیای گسترده‌تر، این فناوری می‌تواند همه چیز را از موانع ایمنی در بزرگراه‌ها تا روش‌های بسته‌بندی که برای حمل کالاهای شکننده استفاده می‌کنیم، بهبود بخشد.
زمان ارسال: سپتامبر-04-2024