Penyelidik dari Makmal Kebangsaan Boulder dan Sandia Universiti Colorado di Amerika Syarikat telah melancarkan satu revolusibahan penyerap hentakan, yang merupakan satu perkembangan terobosan yang boleh mengubah keselamatan produk daripada peralatan sukan kepada pengangkutan.
Bahan penyerap hentakan yang direka bentuk baharu ini boleh menahan hentaman yang ketara dan mungkin akan disepadukan ke dalam peralatan bola sepak, topi keledar basikal, malah boleh digunakan dalam pembungkusan untuk melindungi barang-barang halus semasa pengangkutan.
Bayangkan bahan penyerap hentakan ini bukan sahaja dapat menahan hentaman, tetapi juga menyerap lebih banyak daya dengan mengubah bentuknya, justeru memainkan peranan yang lebih pintar.
Inilah sebenarnya yang telah dicapai oleh pasukan ini. Kajian mereka telah diterbitkan dalam jurnal akademik Advanced Material Technology secara terperinci, meneroka bagaimana kita boleh mengatasi prestasibahan busa tradisionalBahan busa tradisional berfungsi dengan baik sebelum dimicit terlalu kuat.
Buih ada di mana-mana. Ia wujud dalam kusyen tempat kita bersandar, topi keledar yang kita pakai, dan pembungkusan yang memastikan keselamatan produk membeli-belah dalam talian kita. Walau bagaimanapun, buih juga mempunyai batasannya. Jika ia terlalu ditekan, ia tidak lagi lembut dan elastik, dan prestasi penyerapan hentamannya akan menurun secara beransur-ansur.
Penyelidik dari Universiti Colorado Boulder dan Makmal Kebangsaan Sandia telah menjalankan kajian mendalam tentang struktur bahan penyerap hentakan, menggunakan algoritma komputer untuk mencadangkan reka bentuk yang bukan sahaja berkaitan dengan bahan itu sendiri, tetapi juga dengan susunan bahan tersebut. Bahan redaman ini boleh menyerap kira-kira enam kali ganda lebih banyak tenaga daripada busa standard dan 25% lebih banyak tenaga daripada teknologi terkemuka yang lain.
Rahsianya terletak pada bentuk geometri bahan penyerap hentakan. Prinsip kerja bahan redaman tradisional adalah untuk memerah semua ruang kecil dalam buih bersama-sama untuk menyerap tenaga. Penyelidik menggunakanelastomer poliuretana termoplastikbahan untuk percetakan 3D bagi menghasilkan struktur kekisi seperti sarang lebah yang runtuh secara terkawal apabila terdedah kepada hentaman, sekali gus menyerap tenaga dengan lebih berkesan. Tetapi pasukan itu mahukan sesuatu yang lebih universal yang boleh mengendalikan pelbagai jenis hentaman dengan kecekapan yang sama.
Untuk mencapai matlamat ini, mereka bermula dengan reka bentuk sarang lebah, tetapi kemudian menambah pelarasan khas – kelainan kecil seperti kotak akordion. Kelainan ini bertujuan untuk mengawal bagaimana struktur sarang lebah runtuh di bawah daya, membolehkannya menyerap getaran yang dihasilkan oleh pelbagai hentaman dengan lancar, sama ada pantas dan keras atau perlahan dan lembut.
Ini bukan sekadar teori. Pasukan penyelidikan telah menguji reka bentuk mereka di makmal dan menggunakan bahan penyerap hentakan inovatif mereka di bawah mesin berkuasa untuk membuktikan keberkesanannya. Lebih penting lagi, bahan kusyen berteknologi tinggi ini boleh dihasilkan menggunakan pencetak 3D komersial, menjadikannya sesuai untuk pelbagai aplikasi.
Kesan kelahiran bahan penyerap hentakan ini sangat besar. Bagi atlet, ini bermakna peralatan yang berpotensi lebih selamat yang boleh mengurangkan risiko kecederaan perlanggaran dan jatuh. Bagi orang biasa, ini bermakna topi keledar basikal boleh memberikan perlindungan yang lebih baik dalam kemalangan. Dalam dunia yang lebih luas, teknologi ini boleh menambah baik segala-galanya daripada penghadang keselamatan di lebuh raya hinggalah kaedah pembungkusan yang kita gunakan untuk mengangkut barangan rapuh.
Masa siaran: 14 Mac 2024