Ερευνητές από το Πανεπιστήμιο του Κολοράντο στο Μπόλντερ και το Εθνικό Εργαστήριο Σάντια ανέπτυξαν ένα επαναστατικό...υλικό απορρόφησης κραδασμών, η οποία αποτελεί μια πρωτοποριακή εξέλιξη που μπορεί να αλλάξει την ασφάλεια προϊόντων, από τον αθλητικό εξοπλισμό έως τις μεταφορές.
Αυτό το πρόσφατα σχεδιασμένο υλικό απορρόφησης κραδασμών είναι ικανό να αντέξει σημαντικές κρούσεις και σύντομα μπορεί να ενσωματωθεί σε ποδοσφαιρικό εξοπλισμό, κράνη ποδηλάτων, ακόμη και να χρησιμοποιηθεί σε συσκευασίες για την προστασία ευαίσθητων αντικειμένων κατά τη μεταφορά.
Φανταστείτε ότι αυτό το υλικό απορρόφησης κραδασμών όχι μόνο μπορεί να απορροφήσει τις κρούσεις, αλλά και να απορροφήσει περισσότερη δύναμη αλλάζοντας το σχήμα του, δρώντας έτσι πιο έξυπνα.
Αυτό ακριβώς πέτυχε αυτή η ομάδα. Η έρευνά τους δημοσιεύτηκε λεπτομερώς στο ακαδημαϊκό περιοδικό Advanced Material Technology, διερευνώντας πώς μπορούμε να ξεπεράσουμε την απόδοση των παραδοσιακών αφρωδών υλικών. Τα παραδοσιακά αφρώδη υλικά έχουν καλή απόδοση πριν συμπιεστούν πολύ δυνατά.
Ο αφρός υπάρχει παντού. Υπάρχει στα μαξιλάρια στα οποία στηριζόμαστε, στα κράνη που φοράμε και στη συσκευασία που διασφαλίζει την ασφάλεια των προϊόντων που ψωνίζουμε ηλεκτρονικά. Ωστόσο, ο αφρός έχει και τους περιορισμούς του. Εάν πιεστεί πολύ, δεν θα είναι πλέον μαλακός και ελαστικός και η απόδοσή του στην απορρόφηση κραδασμών θα μειωθεί σταδιακά.
Ερευνητές από το Πανεπιστήμιο του Κολοράντο στο Μπόλντερ και το Εθνικό Εργαστήριο Σάντια διεξήγαγαν εις βάθος έρευνα σχετικά με τη δομή των υλικών απορρόφησης κραδασμών και πρότειναν ένα σχέδιο που δεν σχετίζεται μόνο με το ίδιο το υλικό, αλλά και με τη διάταξή του χρησιμοποιώντας αλγόριθμους υπολογιστών. Αυτό το υλικό απόσβεσης μπορεί να απορροφήσει περίπου έξι φορές περισσότερη ενέργεια από τον τυπικό αφρό και 25% περισσότερη ενέργεια από άλλες κορυφαίες τεχνολογίες.
Το μυστικό βρίσκεται στο γεωμετρικό σχήμα του υλικού απορρόφησης κραδασμών. Η αρχή λειτουργίας των παραδοσιακών υλικών απόσβεσης είναι η συμπίεση όλων των μικροσκοπικών κενών στον αφρό για την απορρόφηση ενέργειας. Οι ερευνητές χρησιμοποίησανθερμοπλαστικό ελαστομερές υλικό πολυουρεθάνηςγια την τρισδιάστατη εκτύπωση, δημιουργώντας μια δομή πλέγματος σαν κηρήθρα που καταρρέει ελεγχόμενα όταν κρούεται, απορροφώντας έτσι ενέργεια πιο αποτελεσματικά. Αλλά η ομάδα θέλει κάτι πιο καθολικό, ικανό να χειρίζεται διάφορους τύπους κρούσεων με την ίδια αποτελεσματικότητα.
Για να το πετύχουν αυτό, ξεκίνησαν με ένα σχέδιο κηρήθρας, αλλά αργότερα πρόσθεσαν ειδικές ρυθμίσεις - μικρούς κόμπους σαν φυσερό ακορντεόν. Αυτοί οι κόμποι έχουν σχεδιαστεί για να ελέγχουν τον τρόπο με τον οποίο η δομή της κηρήθρας καταρρέει υπό την επίδραση της δύναμης, επιτρέποντάς της να απορροφά ομαλά τους κραδασμούς που παράγονται από διάφορες κρούσεις, είτε γρήγορες και δυνατές είτε αργές και απαλές.
Αυτό δεν είναι απλώς θεωρητικό. Η ερευνητική ομάδα δοκίμασε τον σχεδιασμό της στο εργαστήριο, πιέζοντας το καινοτόμο υλικό απορρόφησης κραδασμών κάτω από ισχυρά μηχανήματα για να αποδείξει την αποτελεσματικότητά του. Το πιο σημαντικό είναι ότι αυτό το υψηλής τεχνολογίας υλικό απορρόφησης κραδασμών μπορεί να παραχθεί χρησιμοποιώντας εμπορικούς τρισδιάστατους εκτυπωτές, καθιστώντας το κατάλληλο για ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών.
Ο αντίκτυπος της γέννησης αυτού του υλικού απορρόφησης κραδασμών είναι τεράστιος. Για τους αθλητές, αυτό σημαίνει δυνητικά ασφαλέστερο εξοπλισμό που μπορεί να μειώσει τον κίνδυνο σύγκρουσης και τραυματισμών από πτώση. Για τους απλούς ανθρώπους, αυτό σημαίνει ότι τα κράνη ποδηλάτου μπορούν να παρέχουν καλύτερη προστασία σε ατυχήματα. Σε έναν ευρύτερο κόσμο, αυτή η τεχνολογία μπορεί να βελτιώσει τα πάντα, από τα προστατευτικά κιγκλιδώματα στους αυτοκινητόδρομους έως τις μεθόδους συσκευασίας που χρησιμοποιούμε για τη μεταφορά εύθραυστων αγαθών.
Ώρα δημοσίευσης: 04 Σεπτεμβρίου 2024