Watafiti kutoka Chuo Kikuu cha Colorado Boulder na Maabara ya Kitaifa ya Sandia wameunda mapinduzinyenzo zinazofyonza mshtuko, ambayo ni maendeleo makubwa ambayo yanaweza kubadilisha usalama wa bidhaa kuanzia vifaa vya michezo hadi usafiri.
Nyenzo hii mpya inayoweza kufyonza mshtuko ina uwezo wa kuhimili athari kubwa na hivi karibuni inaweza kuunganishwa katika vifaa vya mpira wa miguu, kofia za baiskeli, na hata kutumika katika vifungashio kulinda vitu maridadi wakati wa usafirishaji.
Hebu fikiria kwamba nyenzo hii inayofyonza mshtuko haiwezi tu kupunguza migongano, lakini pia kunyonya nguvu zaidi kwa kubadilisha umbo lake, hivyo kutenda kwa busara zaidi.
Hili ndilo hasa ambalo timu hii imefanikisha. Utafiti wao ulichapishwa katika jarida la kitaaluma la Advanced Material Technology kwa undani, ukichunguza jinsi tunavyoweza kuzidi utendaji wa vifaa vya povu vya kitamaduni. Vifaa vya povu vya kitamaduni hufanya kazi vizuri kabla ya kubanwa sana.
Povu lipo kila mahali. Lipo kwenye mito tunayopumzika, kofia za chuma tunazovaa, na vifungashio vinavyohakikisha usalama wa bidhaa zetu za ununuzi mtandaoni. Hata hivyo, povu pia ina mapungufu yake. Likibanwa sana, halitakuwa laini na lenye kunyumbulika tena, na utendaji wake wa kunyonya athari utapungua polepole.
Watafiti kutoka Chuo Kikuu cha Colorado Boulder na Maabara ya Kitaifa ya Sandia wamefanya utafiti wa kina kuhusu muundo wa vifaa vinavyofyonza mshtuko na kupendekeza muundo ambao hauhusiani tu na nyenzo yenyewe, bali pia na mpangilio wake kwa kutumia algoriti za kompyuta. Nyenzo hii ya unyevunyevu inaweza kunyonya takriban nishati mara sita zaidi kuliko povu la kawaida na nishati 25% zaidi kuliko teknolojia zingine zinazoongoza.
Siri iko katika umbo la kijiometri la nyenzo inayofyonza mshtuko. Kanuni ya utendaji kazi ya vifaa vya kitamaduni vya kufyonza ni kubana nafasi zote ndogo kwenye povu pamoja ili kunyonya nishati. Watafiti walitumianyenzo ya elastomu ya polyurethane ya thermoplastikikwa ajili ya uchapishaji wa 3D, na kuunda muundo wa kimiani kama asali ambao huanguka kwa njia iliyodhibitiwa unapoathiriwa, na hivyo kunyonya nishati kwa ufanisi zaidi. Lakini timu inataka kitu cha ulimwengu wote zaidi, chenye uwezo wa kushughulikia aina mbalimbali za athari kwa ufanisi sawa.
Ili kufanikisha hili, walianza na muundo wa asali, lakini baadaye waliongeza marekebisho maalum - mafundo madogo kama vile mvukuto wa akodoni. Mafundo haya yameundwa kudhibiti jinsi muundo wa asali unavyoanguka chini ya nguvu, na kuuruhusu kunyonya vizuri mitetemo inayotokana na mipigo mbalimbali, iwe ya haraka na ngumu au polepole na laini.
Hii si nadharia tu. Timu ya utafiti ilijaribu muundo wao katika maabara, ikibana nyenzo zao bunifu zinazofyonza mshtuko chini ya mashine zenye nguvu ili kuonyesha ufanisi wake. Muhimu zaidi, nyenzo hii ya hali ya juu ya kuwekea mito inaweza kuzalishwa kwa kutumia printa za kibiashara za 3D, na kuifanya ifae kwa matumizi mbalimbali.
Athari ya kuzaliwa kwa nyenzo hii inayofyonza mshtuko ni kubwa sana. Kwa wanariadha, hii ina maana ya vifaa salama zaidi ambavyo vinaweza kupunguza hatari ya majeraha ya kugongana na kuanguka. Kwa watu wa kawaida, hii ina maana kwamba kofia za baiskeli zinaweza kutoa ulinzi bora katika ajali. Katika ulimwengu mpana, teknolojia hii inaweza kuboresha kila kitu kuanzia vizuizi vya usalama barabarani hadi njia za vifungashio tunazotumia kusafirisha bidhaa dhaifu.
Muda wa chapisho: Septemba-04-2024