Watafiti kutoka Chuo Kikuu cha Colorado Boulder na Sandia National Laboratory wameanzisha mapinduzinyenzo za kufyonza mshtuko, ambayo ni maendeleo ya msingi ambayo yanaweza kubadilisha usalama wa bidhaa kuanzia vifaa vya michezo hadi usafirishaji.
Nyenzo hii mpya iliyoundwa ya kufyonza mshtuko inaweza kustahimili athari kubwa na hivi karibuni inaweza kuunganishwa katika vifaa vya mpira wa miguu, kofia za baiskeli, na hata kutumika katika ufungaji ili kulinda vitu maridadi wakati wa usafirishaji.
Fikiria kwamba nyenzo hii ya kunyonya mshtuko haiwezi tu kuathiri athari, lakini pia kunyonya nguvu zaidi kwa kubadilisha sura yake, hivyo kutenda kwa akili zaidi.
Hivi ndivyo timu hii imefanikiwa. Utafiti wao ulichapishwa katika jarida la kitaaluma la Advanced Material Technology kwa kina, ikichunguza jinsi tunavyoweza kupita utendakazi wa nyenzo za jadi za povu. Nyenzo za povu za kitamaduni hufanya vizuri kabla ya kubanwa kwa nguvu sana.
Povu ni kila mahali. Inapatikana katika mito tunayoegemea, kofia tunazovaa, na vifungashio vinavyohakikisha usalama wa bidhaa zetu za ununuzi mtandaoni. Hata hivyo, povu pia ina vikwazo vyake. Ikiwa itabanwa sana, haitakuwa tena laini na elastic, na utendaji wake wa kunyonya wa athari 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 kunyonya mshtuko na kupendekeza muundo ambao hauhusiani tu na nyenzo yenyewe, bali pia kwa mpangilio wake kwa kutumia algorithms ya kompyuta. Nyenzo hii ya unyevu inaweza kunyonya nishati mara sita zaidi ya povu ya kawaida na 25% ya nishati zaidi kuliko teknolojia nyingine kuu.
Siri iko katika sura ya kijiometri ya nyenzo za kunyonya mshtuko. Kanuni ya kazi ya nyenzo za jadi za unyevu ni kubana nafasi zote ndogo kwenye povu ili kunyonya nishati. Watafiti walitumiathermoplastic polyurethane elastomer nyenzokwa uchapishaji wa 3D, kuunda sega la asali kama muundo wa kimiani ambao huanguka kwa njia inayodhibitiwa inapoathiriwa, na hivyo kunyonya nishati kwa ufanisi zaidi. Lakini timu inataka kitu cha ulimwengu wote, inayoweza kushughulikia aina mbalimbali za athari kwa ufanisi sawa.
Ili kufanikisha hili, walianza na muundo wa sega la asali, lakini baadaye waliongeza marekebisho maalum - mafundo madogo kama mvukuto wa accordion. Vifundo hivi vimeundwa ili kudhibiti jinsi muundo wa sega la asali unavyoporomoka kwa kulazimishwa, na kuruhusu kufyonza vizuri mitetemo inayotokana na athari mbalimbali, iwe haraka na ngumu au polepole na laini.
Hii sio tu ya kinadharia. Timu ya watafiti ilijaribu muundo wao katika maabara, ikiminya nyenzo zao za ubunifu za kufyonza mshtuko chini ya mashine zenye nguvu ili kuonyesha ufanisi wake. Muhimu zaidi, nyenzo hii ya uboreshaji wa hali ya juu inaweza kuzalishwa kwa kutumia vichapishaji vya kibiashara vya 3D, na kuifanya kufaa kwa matumizi mbalimbali.
Athari ya kuzaliwa kwa nyenzo hii ya kunyonya mshtuko ni kubwa sana. Kwa wanariadha, hii inamaanisha vifaa vinavyoweza kuwa salama ambavyo vinaweza kupunguza hatari ya mgongano na majeraha ya kuanguka. Kwa watu wa kawaida, hii ina maana kwamba helmeti za baiskeli zinaweza kutoa ulinzi bora katika ajali. Katika ulimwengu mpana zaidi, teknolojia hii inaweza kuboresha kila kitu kuanzia vizuizi vya usalama kwenye barabara kuu hadi mbinu za upakiaji tunazotumia kusafirisha bidhaa dhaifu.
Muda wa kutuma: Sep-04-2024