Watafiti wameandaa aina mpya ya nyenzo za TPU Polyurethane Absorber

Watafiti kutoka Chuo Kikuu cha Colorado Boulder na Maabara ya Kitaifa ya Sandia huko Merika wamezindua mapinduzinyenzo zinazovutia mshtuko, ambayo ni maendeleo ya mafanikio ambayo yanaweza kubadilisha usalama wa bidhaa kutoka vifaa vya michezo kwenda kwa usafirishaji.

Vifaa vipya vilivyoundwa na mshtuko vinaweza kuhimili athari kubwa na hivi karibuni vinaweza 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 kushinikiza athari, lakini pia inachukua nguvu zaidi kwa kubadilisha sura yake, na hivyo kucheza jukumu la busara zaidi.

Hivi ndivyo timu hii imefanikiwa. Utafiti wao ulichapishwa katika jarida la Teknolojia ya Nyenzo ya Juu ya Taaluma kwa undani, ikichunguza jinsi tunaweza kuzidi utendaji waVifaa vya povu ya 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 walifanya utafiti wa kina juu ya muundo wa vifaa vya kugundua mshtuko, kwa kutumia algorithms ya kompyuta kupendekeza muundo ambao hauhusiani na nyenzo yenyewe, lakini pia kwa mpangilio wa nyenzo. 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 elastomerVifaa vya uchapishaji wa 3D ili kuunda asali kama muundo wa kimiani ambao huanguka kwa njia iliyodhibitiwa wakati unakabiliwa na athari, na hivyo kuchukua nguvu zaidi. Lakini timu inataka kitu zaidi ambacho kinaweza kushughulikia aina tofauti za athari na ufanisi sawa.

Ili kufanikisha hili, walianza na muundo wa asali, lakini kisha wakaongeza marekebisho maalum - twists ndogo kama sanduku la accordion. Kinks hizi zinalenga kudhibiti jinsi muundo wa asali unavyoanguka chini ya nguvu, na kuiwezesha kuchukua vizuri vibrations zinazozalishwa na athari mbali mbali, iwe ni haraka na ngumu au polepole na laini.

Hii sio nadharia tu. Timu ya utafiti ilijaribu muundo wao katika maabara na kufinya nyenzo zao za ubunifu za kunyonya chini ya mashine zenye nguvu ili kudhibitisha 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.