Investigadores da Universidade de Colorado Boulder e do Sandia National Laboratory nos Estados Unidos lanzaron un revolucionariomaterial amortiguador, que é un desenvolvemento innovador que pode cambiar a seguridade dos produtos desde o equipamento deportivo ata o transporte.
Este material absorbente de impactos de novo deseño pode soportar impactos significativos e en breve pode integrarse en equipos de fútbol, cascos de bicicleta e mesmo usarse en embalaxes para protexer artigos delicados durante o transporte.
Imaxina que este material amortiguador non só pode amortiguar o impacto, senón que tamén absorbe máis forza cambiando a súa forma, xogando así un papel máis intelixente.
Isto é exactamente o que conseguiu este equipo. A súa investigación publicouse en detalle na revista académica Advanced Material Technology, explorando como podemos superar o rendemento demateriais de escuma tradicionais. Os materiais de escuma tradicionais funcionan ben antes de espremer demasiado.
A escuma está en todas partes. Existe nos coxíns nos que apoiamos, nos cascos que usamos e nos envases que garanten a seguridade dos nosos produtos de compra en liña. Non obstante, a escuma tamén ten as súas limitacións. Se se espreme demasiado, xa non será suave e elástico, e o seu rendemento de absorción de impactos diminuirá gradualmente.
Investigadores da Universidade de Colorado Boulder e do Sandia National Laboratory realizaron unha investigación en profundidade sobre a estrutura dos materiais que absorben os choques, utilizando algoritmos informáticos para propoñer un deseño que non só estea relacionado co propio material, senón tamén coa disposición do material. material. Este material amortiguador pode absorber unhas seis veces máis enerxía que a escuma estándar e un 25% máis de enerxía que outras tecnoloxías punteiras.
O segredo reside na forma xeométrica do material amortiguador. O principio de funcionamento dos materiais amortiguadores tradicionais é espremer todos os pequenos espazos da escuma para absorber enerxía. Investigadores utilizadoselastómero de poliuretano termoplásticomateriais para impresión 3D para crear unha estrutura de celosía tipo panal de mel que colapsa de forma controlada cando se somete a un impacto, absorbendo así a enerxía de forma máis eficaz. Pero o equipo quere algo máis universal que poida xestionar varios tipos de impactos coa mesma eficacia.
Para logralo, comezaron cun deseño de panal de mel, pero despois engadiron axustes especiais: pequenos xiros como unha caixa de acordeón. Estas torceduras teñen como obxectivo controlar a forma en que a estrutura do panal de mel colapsa pola forza, permitíndolle absorber suavemente as vibracións xeradas por diversos impactos, sexan rápidos e duros ou lentos e suaves.
Isto non é só teórico. O equipo de investigación probou o seu deseño no laboratorio e apretou o seu innovador material absorbente de impactos baixo potentes máquinas para demostrar a súa eficacia. Máis importante aínda, este material de amortiguación de alta tecnoloxía pódese producir usando impresoras 3D comerciais, polo que é adecuado para unha ampla gama de aplicacións.
O impacto do nacemento deste material amortiguador é enorme. Para os atletas, isto significa un equipamento potencialmente máis seguro que pode reducir o risco de colisións e lesións por caídas. Para a xente común, isto significa que os cascos de bicicleta poden proporcionar unha mellor protección en accidentes. No mundo máis amplo, esta tecnoloxía pode mellorar todo, desde barreiras de seguridade nas autoestradas ata os métodos de embalaxe que utilizamos para transportar mercadorías fráxiles.
Hora de publicación: 14-mar-2024