นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยโคโลราโดโบลเดอร์และห้องปฏิบัติการแห่งชาติแซนเดียได้พัฒนาปฏิวัติวัสดุดูดซับแรงกระแทกซึ่งเป็นการพัฒนาที่ก้าวล้ำซึ่งสามารถเปลี่ยนความปลอดภัยของผลิตภัณฑ์ตั้งแต่อุปกรณ์กีฬาไปจนถึงการขนส่ง
วัสดุดูดซับแรงกระแทกที่ได้รับการออกแบบใหม่นี้มีความสามารถในการทนต่อผลกระทบที่สำคัญและในไม่ช้าอาจรวมเข้ากับอุปกรณ์ฟุตบอลหมวกกันน็อกจักรยานและแม้แต่ใช้ในบรรจุภัณฑ์เพื่อปกป้องสิ่งของที่ละเอียดอ่อนในระหว่างการขนส่ง
ลองนึกภาพว่าวัสดุที่ดูดซับแรงกระแทกนี้ไม่เพียง แต่สามารถรองรับผลกระทบได้ แต่ยังดูดซับแรงมากขึ้นโดยการเปลี่ยนรูปร่างของมัน
นี่คือสิ่งที่ทีมนี้ประสบความสำเร็จ งานวิจัยของพวกเขาถูกตีพิมพ์ในวารสารวิชาการเทคโนโลยีขั้นสูงเทคโนโลยีโดยละเอียดสำรวจว่าเราสามารถเกินประสิทธิภาพของวัสดุโฟมแบบดั้งเดิมได้อย่างไร วัสดุโฟมแบบดั้งเดิมทำงานได้ดีก่อนที่จะถูกบีบหนักเกินไป
โฟมมีอยู่ทั่วไป มันมีอยู่ในหมอนอิงที่เราพักหมวกกันน็อกที่เราสวมใส่และบรรจุภัณฑ์ที่ช่วยให้มั่นใจถึงความปลอดภัยของผลิตภัณฑ์ช็อปปิ้งออนไลน์ของเรา อย่างไรก็ตามโฟมยังมีข้อ จำกัด หากบีบมากเกินไปมันจะไม่นุ่มและยืดหยุ่นอีกต่อไปและประสิทธิภาพการดูดซับผลกระทบจะค่อยๆลดลง
นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยโคโลราโดโบลเดอร์และห้องปฏิบัติการแห่งชาติแซนเดียได้ทำการวิจัยเชิงลึกเกี่ยวกับโครงสร้างของวัสดุดูดซับแรงกระแทกและเสนอการออกแบบที่ไม่เพียง แต่เกี่ยวข้องกับวัสดุเท่านั้น แต่ยังรวมถึงการจัดเรียงโดยใช้อัลกอริทึมคอมพิวเตอร์ วัสดุการทำให้หมาด ๆ นี้สามารถดูดซับพลังงานได้มากกว่าโฟมมาตรฐานประมาณหกเท่าและพลังงานมากกว่าเทคโนโลยีชั้นนำอื่น ๆ 25%
ความลับอยู่ในรูปทรงเรขาคณิตของวัสดุดูดซับแรงกระแทก หลักการทำงานของวัสดุการทำให้หมาด ๆ แบบดั้งเดิมคือการบีบพื้นที่เล็ก ๆ ทั้งหมดในโฟมเข้าด้วยกันเพื่อดูดซับพลังงาน นักวิจัยใช้วัสดุอีลาสโตเมอร์เทอร์โมพลาสติกโพลียูรีเทนสำหรับการพิมพ์ 3 มิติการสร้างรังผึ้งเช่นโครงสร้างตาข่ายที่ยุบในลักษณะควบคุมเมื่อได้รับผลกระทบดังนั้นจึงดูดซับพลังงานได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น แต่ทีมต้องการสิ่งที่เป็นสากลมากขึ้นสามารถจัดการกับผลกระทบประเภทต่างๆด้วยประสิทธิภาพเดียวกัน
เพื่อให้บรรลุสิ่งนี้พวกเขาเริ่มต้นด้วยการออกแบบรังผึ้ง แต่ต่อมาได้เพิ่มการปรับพิเศษ - ปมเล็ก ๆ เช่นหีบเพลง Bellows นอตเหล่านี้ได้รับการออกแบบมาเพื่อควบคุมว่าโครงสร้างของรังผึ้งยุบตัวลงภายใต้แรงทำให้สามารถดูดซับการสั่นสะเทือนที่เกิดจากผลกระทบต่าง ๆ ได้อย่างราบรื่นไม่ว่าจะเร็วและแข็งหรือช้าและนุ่ม
นี่ไม่ใช่แค่ทฤษฎี ทีมวิจัยทดสอบการออกแบบของพวกเขาในห้องปฏิบัติการบีบวัสดุที่ดูดซับแรงกระแทกภายใต้เครื่องจักรที่ทรงพลังเพื่อแสดงให้เห็นถึงประสิทธิภาพของมัน ที่สำคัญกว่านั้นวัสดุกันกระแทกไฮเทคนี้สามารถผลิตได้โดยใช้เครื่องพิมพ์ 3 มิติเชิงพาณิชย์ทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานที่หลากหลาย
ผลกระทบของการเกิดของวัสดุดูดซับแรงกระแทกนี้มีขนาดใหญ่มาก สำหรับนักกีฬานี่หมายถึงอุปกรณ์ที่ปลอดภัยกว่าซึ่งสามารถลดความเสี่ยงของการชนและการบาดเจ็บจากการตก สำหรับคนทั่วไปหมายความว่าหมวกกันน็อกจักรยานสามารถให้การป้องกันที่ดีขึ้นในอุบัติเหตุ ในโลกที่กว้างขึ้นเทคโนโลยีนี้สามารถปรับปรุงทุกอย่างตั้งแต่อุปสรรคด้านความปลอดภัยบนทางหลวงไปจนถึงวิธีการบรรจุภัณฑ์ที่เราใช้ในการขนส่งสินค้าที่เปราะบาง
เวลาโพสต์: ก.ย.-04-2024