Watafiti kutoka Chuo Kikuu cha Colorado Boulder na Maabara ya Kitaifa ya Sandia nchini Marekani wamezindua mapinduzinyenzo zinazofyonza mshtuko, ambayo ni maendeleo ya mafanikio ambayo yanaweza kubadilisha usalama wa bidhaa kutoka vifaa vya michezo hadi usafiri.
Nyenzo hii mpya inayoweza kufyonza mshtuko inaweza 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 mgongano, lakini pia kunyonya nguvu zaidi kwa kubadilisha umbo lake, hivyo kuchukua jukumu la 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 wavifaa vya povu vya kitamaduniVifaa 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 walifanya utafiti wa kina kuhusu muundo wa vifaa vinavyofyonza mshtuko, wakitumia algoriti za kompyuta kupendekeza muundo ambao hauhusiani tu na nyenzo yenyewe, bali pia na mpangilio wa nyenzo. Nyenzo hii ya unyevunyevu inaweza kunyonya takriban nishati mara sita zaidi kuliko povu ya 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 walitumiaelastoma ya polyurethane ya thermoplastikivifaa vya uchapishaji wa 3D ili 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 ambacho kinaweza kushughulikia aina mbalimbali za athari kwa ufanisi sawa.
Ili kufanikisha hili, walianza na muundo wa asali, lakini kisha wakaongeza marekebisho maalum - mikunjo midogo kama kisanduku cha akodoni. Mikunjo hii inalenga kudhibiti jinsi muundo wa asali unavyoanguka chini ya nguvu, na kuuwezesha kunyonya vizuri mitetemo inayotokana na migongano mbalimbali, iwe ni ya haraka na ngumu au ya polepole na laini.
Hii si nadharia tu. Timu ya utafiti ilijaribu muundo wao katika maabara na kubana nyenzo zao bunifu zinazofyonza mshtuko chini ya mashine zenye nguvu ili kuthibitisha 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 kwamba vifaa vinavyoweza kuwa salama zaidi 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: Machi-14-2024