חוקרים מאוניברסיטת קולורדו בולדר והמעבדה הלאומית של סנדיה בארצות הברית השיקו מהפכןחומר בולם זעזועים, שהוא פיתוח פורץ דרך שיכול לשנות את בטיחות המוצרים מציוד ספורט לתחבורה.
חומר סופג זעזועים חדש שעוצב זה יכול לעמוד בפני פגיעות משמעותיות ועשוי להשתלב בקרוב בציוד כדורגל, קסדות אופניים, ואפילו בשימוש באריזה כדי להגן על פריטים עדינים במהלך ההובלה.
תארו לעצמכם שחומר בולם זעזועים זה יכול לא רק לרכך את הפגיעה, אלא גם לספוג יותר כוח על ידי שינוי צורתו, ובכך למלא תפקיד אינטליגנטי יותר.
זה בדיוק מה שהקבוצה הזו השיגה. המחקר שלהם פורסם בכתב העת האקדמי Advanced Material Technology בפירוט, בוחן כיצד נוכל להתעלות על הביצועים שלחומרי קצף מסורתיים. חומרי קצף מסורתיים מתפקדים היטב לפני שהם נסחטים חזק מדי.
קצף נמצא בכל מקום. הוא קיים בכריות שעליהן אנו נחים, בקסדות שאנו חובשים, ובאריזה המבטיחה את בטיחות מוצרי הקניות המקוונות שלנו. עם זאת, לקצף יש גם מגבלות. אם הוא נלחץ יותר מדי, הוא כבר לא יהיה רך ואלסטי, וביצועי ספיגת הפגיעה שלו ירדו בהדרגה.
חוקרים מאוניברסיטת קולורדו בולדר והמעבדה הלאומית של סנדיה ערכו מחקר מעמיק על המבנה של חומרים בולמי זעזועים, תוך שימוש באלגוריתמים ממוחשבים כדי להציע עיצוב שאינו קשור רק לחומר עצמו, אלא גם לסידור של חוֹמֶר. חומר שיכוך זה יכול לספוג בערך פי שישה יותר אנרגיה מקצף רגיל ו-25% יותר אנרגיה מטכנולוגיות מובילות אחרות.
הסוד טמון בצורה הגיאומטרית של החומר בולם הזעזועים. עקרון העבודה של חומרי שיכוך מסורתיים הוא לסחוט את כל החללים הזעירים בקצף יחד כדי לספוג אנרגיה. חוקרים השתמשואלסטומר פוליאוריטן תרמופלסטיחומרים להדפסת תלת מימד ליצירת מבנה סריג דמוי חלת דבש שמתמוטט בצורה מבוקרת כאשר הוא נתון לפגיעה, ובכך סופג אנרגיה בצורה יעילה יותר. אבל הצוות רוצה משהו אוניברסלי יותר שיכול להתמודד עם סוגים שונים של השפעות באותה יעילות.
כדי להשיג זאת, הם התחילו בעיצוב חלת דבש, אבל אחר כך הוסיפו התאמות מיוחדות - טוויסטים קטנים כמו קופסת אקורדיון. הקיפולים הללו שואפים לשלוט כיצד מבנה חלת הדבש קורס בכוח, מה שמאפשר לו לספוג בצורה חלקה את הרעידות הנוצרות מפגיעות שונות, בין אם הן מהירות וקשות או איטיות ורכות.
זה לא רק תיאורטי. צוות המחקר בדק את העיצוב שלהם במעבדה וסחט את החומר החדשני לבלימת זעזועים מתחת למכונות חזקות כדי להוכיח את יעילותו. חשוב מכך, ניתן לייצר את חומר הריפוד היי-טק הזה באמצעות מדפסות תלת מימד מסחריות, מה שהופך אותו למתאים למגוון רחב של יישומים.
ההשפעה של לידתו של החומר בולם הזעזועים הזה היא עצומה. עבור ספורטאים, משמעות הדבר היא ציוד בטוח יותר שיכול להפחית את הסיכון לפציעות התנגשות ונפילה. עבור אנשים רגילים, זה אומר שקסדות אופניים יכולות לספק הגנה טובה יותר בתאונות. בעולם הרחב יותר, טכנולוגיה זו יכולה לשפר כל דבר, החל מחסומי בטיחות בכבישים מהירים ועד לשיטות האריזה שבהן אנו משתמשים להובלת סחורות שבירות.
זמן פרסום: מרץ-14-2024