Հետազոտողները ստեղծել են ջերմապլաստիկ պոլիուրեթանային էլաստոմեր (TPU) շոկի կլանիչ նյութ

 

Կոլորադոյի Բոլդերի համալսարանի և Սանդիա ազգային լաբորատորիայի գիտնականները հեղափոխական են մշակելցնցող նյութ, որը բեկումնային զարգացում է, որը կարող է փոխել ապրանքների անվտանգությունը՝ սկսած սպորտային սարքավորումներից մինչև տրանսպորտ:

Այս նոր նախագծված հարվածները կլանող նյութը կարող է դիմակայել զգալի հարվածներին և շուտով կարող է ինտեգրվել ֆուտբոլային սարքավորումների, հեծանիվների սաղավարտների մեջ և նույնիսկ օգտագործվել փաթեթավորման մեջ՝ փոխադրման ընթացքում նուրբ իրերը պաշտպանելու համար:

Պատկերացրեք, որ հարվածները կլանող այս նյութը կարող է ոչ միայն մեղմացնել հարվածները, այլև ավելի շատ ուժ կլանել՝ փոխելով իր ձևը, այդպիսով գործել ավելի խելացի:

Սա հենց այն է, ինչի է հասել այս թիմը։ Նրանց հետազոտությունը մանրամասնորեն հրապարակվել է Advanced Material Technology ակադեմիական ամսագրում՝ ուսումնասիրելով, թե ինչպես կարող ենք գերազանցել ավանդական փրփուր նյութերի արդյունավետությունը: Ավանդական փրփուրի նյութերը լավ են աշխատում, նախքան շատ ուժեղ սեղմելը:

Փրփուրն ամենուր է։ Այն առկա է բարձերում, որոնց վրա մենք հանգստանում ենք, սաղավարտներում, որոնք կրում ենք, և փաթեթավորման մեջ, որն ապահովում է մեր առցանց գնումների արտադրանքի անվտանգությունը: Այնուամենայնիվ, փրփուրը նույնպես ունի իր սահմանափակումները. Եթե ​​այն շատ սեղմվի, այն այլևս փափուկ և առաձգական չի լինի, իսկ ազդեցության կլանման գործունակությունը աստիճանաբար կնվազի:

Կոլորադոյի Բոուլդերի համալսարանի և Սանդիա ազգային լաբորատորիայի հետազոտողները խորը հետազոտություն են անցկացրել հարվածներ կլանող նյութերի կառուցվածքի վերաբերյալ և առաջարկել դիզայն, որը կապված է ոչ միայն նյութի հետ, այլ նաև համակարգչային ալգորիթմների միջոցով դրա դասավորության հետ: Այս խոնավացնող նյութը կարող է կլանել մոտ վեց անգամ ավելի շատ էներգիա, քան ստանդարտ փրփուրը և 25% ավելի շատ էներգիա, քան մյուս առաջատար տեխնոլոգիաները:

Գաղտնիքը հարվածներ կլանող նյութի երկրաչափական ձևի մեջ է: Ավանդական խոնավացնող նյութերի աշխատանքի սկզբունքը փրփուրի բոլոր փոքր տարածությունները սեղմելն է՝ էներգիա կլանելու համար: Հետազոտողները օգտագործել ենջերմապլաստիկ պոլիուրեթանային էլաստոմեր նյութ3D տպագրության համար՝ ստեղծելով վանդակավոր կառուցվածք, որը վերահսկվող կերպով փլուզվում է, դրանով իսկ ավելի արդյունավետ կերպով կլանելով էներգիան: Սակայն թիմը ցանկանում է ավելի ունիվերսալ մի բան, որը կարող է նույն արդյունավետությամբ կարգավորել տարբեր տեսակի ազդեցությունները:

Դրան հասնելու համար նրանք սկսեցին մեղրախիսխի ձևավորումից, սակայն ավելի ուշ ավելացրին հատուկ ճշգրտումներ՝ փոքր հանգույցներ, ինչպիսիք են ակորդեոնի փչակը: Այս հանգույցները նախագծված են վերահսկելու, թե ինչպես է մեղրախորիսխի կառուցվածքը փլուզվում ուժի տակ՝ թույլ տալով նրան սահուն կլանել տարբեր հարվածներից առաջացած թրթռումները՝ լինեն արագ և կոշտ, թե դանդաղ ու փափուկ:

Սա միայն տեսական չէ։ Հետազոտական ​​թիմը փորձարկել է նրանց դիզայնը լաբորատորիայում՝ սեղմելով հարվածները կլանող իրենց նորարարական նյութը հզոր մեքենաների տակ՝ ցուցադրելու դրա արդյունավետությունը: Ավելի կարևոր է, որ այս բարձր տեխնոլոգիական ամորտիզացնող նյութը կարող է արտադրվել առևտրային 3D տպիչների միջոցով, ինչը հարմար է դարձնում կիրառությունների լայն շրջանակի համար:

Այս ցնցող նյութի ծննդյան ազդեցությունը հսկայական է: Մարզիկների համար դա նշանակում է պոտենցիալ ավելի անվտանգ սարքավորում, որը կարող է նվազեցնել բախման և ընկնելու վնասվածքների վտանգը: Սովորական մարդկանց համար դա նշանակում է, որ հեծանվային սաղավարտները կարող են ավելի լավ պաշտպանություն ապահովել վթարների ժամանակ: Ավելի լայն աշխարհում այս տեխնոլոգիան կարող է բարելավել ամեն ինչ՝ մայրուղիների անվտանգության խոչընդոտներից մինչև փխրուն ապրանքներ տեղափոխելու համար օգտագործվող փաթեթավորման մեթոդները:


Հրապարակման ժամանակը` 04-04-2024