Nakabuo ang mga mananaliksik ng isang bagong uri ng thermoplastic polyurethane elastomer (TPU) shock absorber material

 

Ang mga mananaliksik mula sa University of Colorado Boulder at Sandia National Laboratory ay nakabuo ng isang rebolusyonaryong...materyal na sumisipsip ng shock, na isang makabagong pag-unlad na maaaring magpabago sa kaligtasan ng mga produkto mula sa kagamitang pampalakasan hanggang sa transportasyon.

Ang bagong disenyong materyal na ito na sumisipsip ng shock ay kayang tiisin ang malalaking impact at maaaring malapit nang maisama sa mga kagamitan sa football, helmet sa bisikleta, at magamit pa nga sa packaging upang protektahan ang mga sensitibong bagay habang dinadala.

Isipin na ang materyal na ito na sumisipsip ng shock ay hindi lamang kayang pigilin ang mga impact, kundi kayang sumipsip din ng mas maraming puwersa sa pamamagitan ng pagbabago ng hugis nito, sa gayon ay mas matalinong kumikilos.

Ito mismo ang nakamit ng pangkat na ito. Ang kanilang pananaliksik ay detalyadong inilathala sa akademikong journal na Advanced Material Technology, na nagsasaliksik kung paano natin malalampasan ang pagganap ng mga tradisyonal na materyales na foam. Ang mga tradisyonal na materyales na foam ay mahusay na gumaganap bago pa man ito masyadong mapilit.

Ang foam ay nasa lahat ng dako. Ito ay makikita sa mga unan na ating pinaghihigaan, sa mga helmet na ating isinusuot, at sa mga balot na nagsisiguro sa kaligtasan ng ating mga produktong online shopping. Gayunpaman, ang foam ay mayroon ding mga limitasyon. Kung ito ay masyadong pinipiga, hindi na ito magiging malambot at nababanat, at ang kakayahan nitong sumipsip ng impact ay unti-unting bababa.

Ang mga mananaliksik mula sa University of Colorado Boulder at Sandia National Laboratory ay nagsagawa ng malalimang pananaliksik sa istruktura ng mga materyales na sumisipsip ng shock at nagpanukala ng isang disenyo na hindi lamang nauugnay sa materyal mismo, kundi pati na rin sa pagkakaayos nito gamit ang mga algorithm ng computer. Ang materyal na ito na sumisipsip ng damping ay maaaring sumipsip ng halos anim na beses na mas maraming enerhiya kaysa sa karaniwang foam at 25% na mas maraming enerhiya kaysa sa iba pang nangungunang teknolohiya.

Ang sikreto ay nasa geometric na hugis ng shock-absorbing material. Ang prinsipyo ng paggana ng mga tradisyonal na damping material ay ang pagsiksik ng lahat ng maliliit na espasyo sa foam upang sumipsip ng enerhiya. Ginamit ng mga mananaliksikmateryal na termoplastika na polyurethane elastomerpara sa 3D printing, na lumilikha ng mala-honeycomb na istrukturang sala-sala na gumuguho sa isang kontroladong paraan kapag natamaan, sa gayon ay mas epektibong sumisipsip ng enerhiya. Ngunit nais ng pangkat ng isang bagay na mas unibersal, na kayang pangasiwaan ang iba't ibang uri ng mga pagbagsak nang may parehong kahusayan.

Upang makamit ito, nagsimula sila sa disenyo ng pulot-pukyutan, ngunit kalaunan ay nagdagdag ng mga espesyal na pagsasaayos – maliliit na buhol tulad ng mga accordion bellows. Ang mga buhol na ito ay dinisenyo upang kontrolin kung paano gumuguho ang istruktura ng pulot-pukyutan kapag may puwersa, na nagbibigay-daan dito upang maayos na masipsip ang mga panginginig na nalilikha ng iba't ibang pagbangga, mabilis man at matigas o mabagal at mahina.

Hindi lamang ito teoretikal. Sinubukan ng pangkat ng pananaliksik ang kanilang disenyo sa laboratoryo, kung saan isinailalim nila ang kanilang makabagong materyal na sumisipsip ng shock sa ilalim ng makapangyarihang mga makina upang maipakita ang bisa nito. Higit sa lahat, ang high-tech na materyal na ito para sa cushioning ay maaaring gawin gamit ang mga komersyal na 3D printer, na ginagawa itong angkop para sa malawak na hanay ng mga aplikasyon.

Napakalaki ng epekto ng pagsilang ng materyal na ito na sumisipsip ng shock. Para sa mga atleta, nangangahulugan ito ng potensyal na mas ligtas na kagamitan na maaaring makabawas sa panganib ng mga pinsala sa banggaan at pagkahulog. Para sa mga ordinaryong tao, nangangahulugan ito na ang mga helmet ng bisikleta ay maaaring magbigay ng mas mahusay na proteksyon sa mga aksidente. Sa isang mas malawak na mundo, ang teknolohiyang ito ay maaaring mapabuti ang lahat mula sa mga harang sa kaligtasan sa mga highway hanggang sa mga pamamaraan ng pag-iimpake na ginagamit natin sa paghahatid ng mga marupok na produkto.


Oras ng pag-post: Set-04-2024