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

 

Colorado Boulder Üniversitesi ve Sandia Ulusal Laboratuvarı'ndan araştırmacılar devrim niteliğinde bir yöntem geliştirdiler.şok emici malzemespor malzemelerinden ulaşıma kadar birçok ürünün güvenliğini değiştirebilecek çığır açıcı bir gelişme.

Bu yeni tasarlanan şok emici malzeme, önemli darbelere dayanma kapasitesine sahip ve yakında futbol ekipmanlarına, bisiklet kasklarına entegre edilebilecek ve hatta taşıma sırasında hassas eşyaları korumak için ambalajlarda bile kullanılabilir.

Bu şok emici malzemenin yalnızca darbeleri tamponlamakla kalmayıp, aynı zamanda şeklini değiştirerek daha fazla kuvvet emdiğini ve böylece daha akıllı davrandığını hayal edin.

Bu takımın başardığı şey tam da budur. Geleneksel köpük malzemelerin performansını nasıl aşabileceğimizi araştıran araştırmaları, Advanced Material Technology akademik dergisinde ayrıntılı olarak yayınlandı. Geleneksel köpük malzemeleri çok sert bir şekilde sıkılmadan önce iyi performans gösterir.

Köpük her yerde. Üzerinde dinlendiğimiz minderlerde, taktığımız kasklarda, online alışveriş ürünlerimizin güvenliğini sağlayan ambalajlarda var. Ancak köpüğün de sınırlamaları vardır. Çok sıkılırsa artık yumuşak ve elastik olmayacak ve darbe emme performansı giderek düşecektir.

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

İşin sırrı şok emici malzemenin geometrik şeklinde yatmaktadır. Geleneksel sönümleme malzemelerinin çalışma prensibi, köpükteki tüm küçük boşlukları bir araya sıkıştırarak enerjiyi absorbe etmektir. Araştırmacılar kullandıtermoplastik poliüretan elastomer malzeme3D baskı için, darbe aldığında kontrollü bir şekilde çöken, böylece enerjiyi daha etkili bir şekilde emen, petek benzeri bir kafes yapısı oluşturuyor. Ancak ekip, çeşitli etki türlerini aynı verimlilikle ele alabilecek daha evrensel bir şey istiyor.

Bunu başarmak için bal peteği tasarımıyla başladılar, ancak daha sonra akordeon körükleri gibi küçük düğümler gibi özel ayarlamalar eklediler. Bu düğümler, bal peteği yapısının kuvvet altında nasıl çökeceğini kontrol etmek için tasarlanmış olup, hızlı ve sert ya da yavaş ve yumuşak çeşitli darbelerin oluşturduğu titreşimleri sorunsuz bir şekilde absorbe etmesine olanak tanır.

Bu sadece teorik değil. Araştırma ekibi, tasarımlarını laboratuvarda test etti ve yenilikçi şok emici malzemelerini güçlü makinelerin altına sıkıştırarak etkinliğini gösterdi. Daha da önemlisi, bu yüksek teknolojili yastıklama malzemesi ticari 3D yazıcılar kullanılarak üretilebiliyor ve bu da onu çok çeşitli uygulamalara uygun hale getiriyor.

Bu şok emici malzemenin doğuşunun etkisi çok büyüktür. Sporcular için bu, çarpışma ve düşme yaralanmaları riskini azaltabilecek potansiyel olarak daha güvenli ekipman anlamına gelir. Sıradan insanlar için bu, bisiklet kasklarının kazalarda daha iyi koruma sağlayabileceği anlamına gelir. Daha geniş bir dünyada bu teknoloji, otoyollardaki güvenlik bariyerlerinden kırılabilir malların taşınmasında kullandığımız paketleme yöntemlerine kadar her şeyi iyileştirebilir.


Gönderim zamanı: Eylül-04-2024