Watafiti kutoka Chuo Kikuu cha Colorado Boulder na Maabara ya Kitaifa ya Sandia wameendeleza mapinduzinyenzo zinazovutia mshtuko, ambayo ni maendeleo makubwa ambayo yanaweza kubadilisha usalama wa bidhaa kuanzia vifaa vya michezo hadi usafirishaji.
Nyenzo hii mpya ya kugundua mshtuko ina uwezo wa kuhimili athari kubwa na hivi karibuni inaweza kuunganishwa katika vifaa vya mpira wa miguu, helmeti za baiskeli, na hata kutumika katika ufungaji kulinda vitu maridadi wakati wa usafirishaji.
Fikiria kuwa nyenzo hii inayochukua mshtuko haiwezi tu athari za mto, lakini pia inachukua nguvu zaidi kwa kubadilisha sura yake, na hivyo kutenda kwa busara zaidi.
Hivi ndivyo timu hii imefanikiwa. Utafiti wao ulichapishwa katika jarida la Teknolojia ya Matumizi ya hali ya juu kwa undani, kuchunguza jinsi tunaweza kuzidi utendaji wa vifaa vya povu za jadi. Vifaa vya povu ya jadi hufanya vizuri kabla ya kufinya sana.
Povu iko kila mahali. Inapatikana kwenye matakia tunayopumzika, helmeti tunazovaa, na ufungaji ambao unahakikisha usalama wa bidhaa zetu za ununuzi mkondoni. Walakini, povu pia ina mapungufu yake. Ikiwa imefungwa sana, haitakuwa laini na laini, na utendaji wake wa athari ya kunyonya utapungua polepole.
Watafiti kutoka Chuo Kikuu cha Colorado Boulder na Maabara ya Kitaifa ya Sandia wamefanya utafiti wa kina juu ya muundo wa vifaa vya kugundua mshtuko na kupendekeza muundo ambao hauhusiani na nyenzo yenyewe, lakini pia kwa mpangilio wake kwa kutumia algorithms ya kompyuta. Nyenzo hii ya damping inaweza kuchukua nishati mara sita zaidi kuliko povu ya kawaida na nishati 25% zaidi kuliko teknolojia zingine zinazoongoza.
Siri iko katika sura ya jiometri ya nyenzo zinazovutia mshtuko. Kanuni ya kufanya kazi ya vifaa vya jadi vya damping ni kufinya nafasi zote ndogo kwenye povu pamoja ili kuchukua nishati. Watafiti walitumiaThermoplastic polyurethane elastomer nyenzoKwa uchapishaji wa 3D, kuunda asali kama muundo wa kimiani ambayo huanguka kwa njia iliyodhibitiwa wakati imeathiriwa, na hivyo kuchukua nguvu zaidi. Lakini timu inataka kitu zaidi ya ulimwengu wote, kuweza kushughulikia aina tofauti za athari na ufanisi sawa.
Ili kufanikisha hili, walianza na muundo wa asali, lakini baadaye waliongezea marekebisho maalum - mafundo madogo kama kengele za accordion. Mafundo haya yameundwa kudhibiti jinsi muundo wa asali unavyoanguka chini ya nguvu, ikiruhusu kunyonya vizuri vibrations zinazozalishwa na athari mbali mbali, iwe haraka na ngumu au polepole na laini.
Hii sio nadharia tu. Timu ya utafiti ilijaribu muundo wao katika maabara, ikipunguza vifaa vyao vya ubunifu vya mshtuko chini ya mashine zenye nguvu kuonyesha ufanisi wake. Muhimu zaidi, nyenzo hii ya hali ya juu ya mto inaweza kuzalishwa kwa kutumia printa za kibiashara za 3D, na kuifanya ifanane kwa matumizi anuwai.
Athari za kuzaliwa kwa nyenzo hii inayochukua mshtuko ni kubwa. Kwa wanariadha, hii inamaanisha vifaa salama ambavyo vinaweza kupunguza hatari ya mgongano na majeraha ya kuanguka. Kwa watu wa kawaida, hii inamaanisha kuwa helmeti za baiskeli zinaweza kutoa ulinzi bora katika ajali. Katika ulimwengu mpana, teknolojia hii inaweza kuboresha kila kitu kutoka kwa vizuizi vya usalama kwenye barabara kuu hadi njia za ufungaji tunazotumia kusafirisha bidhaa dhaifu.
Wakati wa chapisho: SEP-04-2024