محققان دانشگاه کلورادو بولدر و آزمایشگاه ملی ساندیا در ایالات متحده یک تحقیق انقلابی راه اندازی کرده اند.مواد ضربه گیر، که یک پیشرفت پیشرفت است که می تواند ایمنی محصولات را از تجهیزات ورزشی به حمل و نقل تغییر دهد.
این ماده جذب شوک جدید طراحی شده می تواند ضربه های قابل توجهی را تحمل کند 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 ضربه را مهار کند، بلکه با تغییر شکل آن، نیروی بیشتری را جذب می‌کند و در نتیجه نقش هوشمندانه‌تری ایفا 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 پیشی بگیریم.مواد فوم سنتی. 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 با استفاده از الگوریتم‌های رایانه‌ای، با استفاده از الگوریتم‌های رایانه‌ای، طرحی را ارائه کردند که نه تنها به خود ماده، بلکه به آرایش مواد نیز مرتبط است. مواد 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 کردندالاستومر ترموپلاستیک پلی اورتانموادی برای پرینت سه بعدی برای ایجاد ساختار شبکه ای مانند لانه زنبوری که در اثر ضربه به شیوه ای کنترل شده فرو می ریزد و در نتیجه انرژی را به طور موثرتری جذب می کند. اما این تیم چیزی جهانی تر می خواهد که بتواند انواع مختلفی از تاثیرات را با کارایی یکسان مدیریت کند.
برای رسیدن به این هدف، آنها با طراحی لانه زنبوری شروع کردند، اما سپس تنظیمات خاصی را اضافه کردند - پیچ های کوچک مانند جعبه آکاردئون. هدف این پیچ خوردگی ها کنترل چگونگی فروپاشی ساختار لانه زنبوری تحت فشار است و به آن امکان می دهد ارتعاشات ناشی از ضربه های مختلف را به آرامی جذب کند، خواه سریع و سخت باشد یا آهسته و نرم.
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 کارایی آن را ثابت کنند. 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 جهان گسترده‌تر، این فناوری می‌تواند همه چیز را از موانع ایمنی در بزرگراه‌ها تا روش‌های بسته‌بندی که برای حمل و نقل کالاهای شکننده استفاده می‌کنیم، بهبود بخشد.
زمان ارسال: مارس-14-2024