Araştırmacılar yeni bir tür termoplastik poliüretan elastomer (TPU) amortisör malzemesi geliştirdiler

 

Colorado Boulder Üniversitesi ve Sandia Ulusal Laboratuvarı'ndan araştırmacılar devrim niteliğinde bir teknoloji geliştirdiler.şok emici malzemeSpor ekipmanlarından ulaşım araçlarına kadar pek çok ürünün güvenliğini değiştirebilecek çığır açıcı bir gelişme.

Yeni tasarlanan bu darbe emici malzeme, önemli darbelere dayanıklı olup, yakında futbol ekipmanlarına, bisiklet kasklarına entegre edilebilecek ve hatta hassas eşyaların nakliye sırasında korunması için ambalajlarda bile kullanılabilecek.

Bu şok emici malzemenin sadece darbeleri sönümlemekle kalmayıp, şeklini değiştirerek daha fazla kuvveti emebildiğini ve böylece daha akıllı davrandığını düşünün.

Ekibin başardığı tam olarak bu. Araştırmaları, Advanced Material Technology akademik dergisinde ayrıntılı olarak yayınlandı ve geleneksel köpük malzemelerin performansını nasıl aşabileceğimizi araştırdı. Geleneksel köpük malzemeler, çok fazla sıkıştırılmadan önce iyi performans gösterir.

Köpük her yerde. Dinlendiğimiz minderlerde, taktığımız kasklarda ve online alışveriş ürünlerimizin güvenliğini sağlayan ambalajlarda mevcut. Ancak köpüğün de sınırları var. Çok fazla sıkılırsa, artık yumuşak ve elastik olmayacak ve darbe emme performansı giderek azalacaktır.

Colorado Boulder Üniversitesi ve Sandia Ulusal Laboratuvarı'ndan araştırmacılar, şok emici malzemelerin yapısı üzerinde derinlemesine araştırmalar yürüttüler ve yalnızca malzemenin kendisiyle değil, aynı zamanda bilgisayar algoritmaları kullanarak düzenlemesiyle de ilgili bir tasarım önerdiler. Bu sönümleme malzemesi, standart köpükten yaklaşık altı kat, diğer önde gelen teknolojilerden ise %25 daha fazla enerji emebiliyor.

Sır, şok emici malzemenin geometrik şeklinde yatıyor. Geleneksel sönümleme malzemelerinin çalışma prensibi, enerjiyi emmek için köpükteki tüm küçük boşlukları sıkıştırmaktır. Araştırmacılar,termoplastik poliüretan elastomer malzeme3 boyutlu baskı için, darbeye maruz kaldığında kontrollü bir şekilde çöken ve böylece enerjiyi daha etkili bir şekilde emen petek benzeri bir kafes yapısı oluşturmak. Ancak ekip, çeşitli darbe türlerini aynı verimlilikle karşılayabilen daha evrensel bir şey istiyor.

Bunu başarmak için petek yapısıyla başladılar, ancak daha sonra özel ayarlamalar eklediler - akordeon körüğü gibi küçük düğümler. Bu düğümler, petek yapısının kuvvet altında nasıl çöktüğünü kontrol etmek ve hızlı ve sert veya yavaş ve yumuşak olsun, çeşitli darbelerin oluşturduğu titreşimleri sorunsuz bir şekilde emmesini sağlamak için tasarlanmıştır.

Bu sadece teorik bir durum değil. Araştırma ekibi, yenilikçi şok emici malzemelerini güçlü makineler altında sıkıştırarak etkinliğini kanıtlamak için tasarımlarını laboratuvarda test etti. Daha da önemlisi, bu ileri teknoloji ürünü yastıklama malzemesi ticari 3D yazıcılar kullanılarak üretilebildiğinden, çok çeşitli uygulamalar için uygundur.

Bu şok emici malzemenin doğuşunun etkisi muazzam. Sporcular için bu, çarpışma ve düşme yaralanmaları riskini azaltabilecek potansiyel olarak daha güvenli ekipmanlar anlamına geliyor. Sıradan insanlar içinse bisiklet kasklarının kazalarda daha iyi koruma sağlayabileceği anlamına geliyor. Daha geniş bir dünyada ise bu teknoloji, otoyollardaki güvenlik bariyerlerinden kırılgan eşyaları taşımak için kullandığımız paketleme yöntemlerine kadar her şeyi iyileştirebilir.


Gönderim zamanı: 04-09-2024