I ricercatori dell'Università del Colorado Boulder e del Sandia National Laboratory hanno sviluppato un rivoluzionariomateriale ammortizzante, uno sviluppo rivoluzionario che può cambiare la sicurezza di prodotti che spaziano dalle attrezzature sportive ai trasporti.
Questo materiale ammortizzante di nuova concezione è in grado di resistere a impatti significativi e potrebbe presto essere integrato nelle attrezzature da calcio, nei caschi da bicicletta e persino utilizzato negli imballaggi per proteggere oggetti delicati durante il trasporto.
Immaginate che questo materiale ammortizzante non solo possa attutire gli impatti, ma anche assorbire più forza modificando la propria forma, agendo così in modo più intelligente.
Questo è esattamente ciò che questo team ha ottenuto. La loro ricerca è stata pubblicata in dettaglio sulla rivista accademica Advanced Material Technology, esplorando come possiamo superare le prestazioni dei materiali espansi tradizionali. I materiali espansi tradizionali offrono ottime prestazioni prima di essere compressi eccessivamente.
La schiuma è ovunque. È presente nei cuscini su cui riposiamo, nei caschi che indossiamo e negli imballaggi che garantiscono la sicurezza dei prodotti che acquistiamo online. Tuttavia, la schiuma ha anche i suoi limiti. Se viene compressa troppo, non sarà più morbida ed elastica e la sua capacità di assorbimento degli urti diminuirà gradualmente.
I ricercatori dell'Università del Colorado Boulder e del Sandia National Laboratory hanno condotto una ricerca approfondita sulla struttura dei materiali ammortizzanti e hanno proposto un design che non riguarda solo il materiale stesso, ma anche la sua disposizione mediante algoritmi informatici. Questo materiale ammortizzante può assorbire circa sei volte più energia rispetto alla schiuma standard e il 25% in più rispetto ad altre tecnologie all'avanguardia.
Il segreto sta nella forma geometrica del materiale ammortizzante. Il principio di funzionamento dei materiali ammortizzanti tradizionali è quello di comprimere tutti i piccoli spazi nella schiuma per assorbire l'energia. I ricercatori hanno utilizzatomateriale elastomero poliuretanico termoplasticoper la stampa 3D, creando una struttura reticolare a nido d'ape che collassa in modo controllato in caso di impatto, assorbendo così l'energia in modo più efficace. Ma il team desidera qualcosa di più universale, in grado di gestire diversi tipi di impatto con la stessa efficienza.
Per raggiungere questo obiettivo, hanno iniziato con un design a nido d'ape, ma in seguito hanno aggiunto delle regolazioni speciali: piccoli nodi simili a soffietti a fisarmonica. Questi nodi sono progettati per controllare il modo in cui la struttura a nido d'ape collassa sotto l'azione di una forza, consentendole di assorbire dolcemente le vibrazioni generate da vari impatti, sia rapidi e violenti che lenti e delicati.
Non si tratta solo di teoria. Il team di ricerca ha testato il suo progetto in laboratorio, comprimendo il suo innovativo materiale ammortizzante sotto potenti macchinari per dimostrarne l'efficacia. Ancora più importante, questo materiale ammortizzante ad alta tecnologia può essere prodotto utilizzando stampanti 3D commerciali, rendendolo adatto a un'ampia gamma di applicazioni.
L'impatto della nascita di questo materiale ammortizzante è enorme. Per gli atleti, questo significa attrezzature potenzialmente più sicure, in grado di ridurre il rischio di incidenti e cadute. Per le persone comuni, questo significa che i caschi da bicicletta possono offrire una migliore protezione in caso di incidente. In un mondo più ampio, questa tecnologia può migliorare tutto, dalle barriere di sicurezza sulle autostrade ai metodi di imballaggio che utilizziamo per il trasporto di merci fragili.
Data di pubblicazione: 04-09-2024