I ricercatori dell'Università del Colorado Boulder e del Sandia National Laboratory negli Stati Uniti hanno lanciato un rivoluzionariomateriale ammortizzante, che rappresenta uno sviluppo rivoluzionario in grado di cambiare la sicurezza dei prodotti, 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 attutisca l'impatto, ma assorba anche più forza modificando la propria forma, svolgendo così un ruolo 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 dimateriali schiumosi tradizionaliI materiali in schiuma tradizionali hanno buone prestazioni anche se vengono compressi troppo forte.
La schiuma è ovunque. È presente nei cuscini su cui ci appoggiamo, nei caschi che indossiamo e negli imballaggi che garantiscono la sicurezza dei nostri prodotti per lo shopping 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 a Boulder e del Sandia National Laboratory hanno condotto una ricerca approfondita sulla struttura dei materiali ammortizzanti, utilizzando algoritmi informatici per proporre un design che non si basa solo sul materiale in sé, ma anche sulla sua disposizione. 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 consiste nel comprimere tutti i piccoli spazi nella schiuma per assorbire l'energia. I ricercatori hanno utilizzatoelastomero poliuretanico termoplasticoMateriali per la stampa 3D per creare 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, sono partiti da un design a nido d'ape, ma poi hanno aggiunto delle modifiche speciali: piccole torsioni, come quelle di una fisarmonica. Queste pieghe mirano a controllare il modo in cui la struttura a nido d'ape si rompe sotto l'azione di una forza, consentendole di assorbire dolcemente le vibrazioni generate da vari impatti, siano essi rapidi e violenti o lenti e delicati.
Non si tratta solo di teoria. Il team di ricerca ha testato il progetto in laboratorio e ha sottoposto il suo innovativo materiale ammortizzante a potenti macchinari per dimostrarne l'efficacia. Ancora più importante, questo materiale ammortizzante ad alta tecnologia può essere prodotto con stampanti 3D commerciali, il che lo rende 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 generale, questa tecnologia può migliorare qualsiasi cosa, dalle barriere di sicurezza sulle autostrade ai metodi di imballaggio che utilizziamo per il trasporto di merci fragili.
Data di pubblicazione: 14-03-2024