연구원들은 새로운 유형의 TPU 폴리우레탄 충격 흡수 소재를 개발했습니다.

미국 콜로라도 볼더 대학교 볼더 대학교와 샌디아 국립 연구소의 연구원들은 혁명적인 연구를 시작했습니다.충격 흡수 소재이는 스포츠용품부터 교통수단까지 제품의 안전성을 바꿀 수 있는 획기적인 발전이다.

새롭게 설계된 이 충격 흡수 소재는 큰 충격을 견딜 수 있으며 곧 축구 장비, 자전거 헬멧에 통합될 수 있으며 운송 중 민감한 품목을 보호하기 위해 포장에도 사용될 수 있습니다.

이 충격 흡수 소재가 충격을 완화할 수 있을 뿐만 아니라 모양을 변경하여 더 많은 힘을 흡수하여 더욱 지능적인 역할을 한다고 상상해 보세요.

이것이 바로 이 팀이 달성한 것입니다. 그들의 연구는 어떻게 하면 성능을 뛰어넘을 수 있는지 탐구하면서 학술지 Advanced Material Technology에 자세히 게재되었습니다.전통적인 폼 소재. 전통적인 폼 소재는 너무 세게 압착되기 전에도 우수한 성능을 발휘합니다.

거품은 어디에나 있습니다. 우리가 기대는 쿠션, 우리가 착용하는 헬멧, 온라인 쇼핑 제품의 안전을 보장하는 포장에도 존재합니다. 그러나 폼에도 한계가 있습니다. 너무 많이 누르면 더 이상 부드럽고 탄력이 없어져 충격 흡수 성능이 점차 저하됩니다.

콜로라도대 볼더대학교와 샌디아 국립연구소 연구진은 컴퓨터 알고리즘을 활용해 충격흡수재의 구조에 대해 심층적인 연구를 진행해 소재 자체뿐 아니라 충격흡수재의 배열까지 고려한 디자인을 제안했다. 재료. 이 댐핑 소재는 표준 폼보다 약 6배 더 많은 에너지를 흡수할 수 있으며 다른 주요 기술보다 25% 더 많은 에너지를 흡수할 수 있습니다.

그 비밀은 충격흡수재의 기하학적 형태에 있습니다. 전통적인 댐핑 재료의 작동 원리는 폼의 작은 공간을 모두 짜서 에너지를 흡수하는 것입니다. 사용된 연구원열가소성 폴리우레탄 엘라스토머3D 프린팅용 재료는 충격을 받을 때 제어된 방식으로 붕괴되는 벌집 모양의 격자 구조를 만들어 에너지를 보다 효과적으로 흡수합니다. 그러나 팀은 동일한 효율성으로 다양한 유형의 충격을 처리할 수 있는 보다 보편적인 것을 원합니다.

이를 달성하기 위해 그들은 벌집 디자인으로 시작했지만 아코디언 상자처럼 작은 비틀림과 같은 특별한 조정을 추가했습니다. 이러한 꼬임은 벌집 구조가 힘에 의해 붕괴되는 방식을 제어하여 빠르고 단단하거나 느리고 부드러운 다양한 충격으로 인해 발생하는 진동을 원활하게 흡수할 수 있도록 하는 것을 목표로 합니다.

이것은 단지 이론적인 것이 아닙니다. 연구팀은 실험실에서 디자인을 테스트하고 혁신적인 충격 흡수 소재를 강력한 기계 아래에서 압착하여 그 효과를 입증했습니다. 더욱 중요한 점은 이 첨단 기술의 완충재는 상업용 3D 프린터를 사용해 제작할 수 있어 다양한 응용 분야에 적합하다는 것입니다.

이 충격흡수 소재의 탄생이 주는 파급력은 엄청납니다. 운동선수에게 이는 충돌 및 추락 부상의 위험을 줄일 수 있는 잠재적으로 더 안전한 장비를 의미합니다. 일반 사람들의 경우 이는 자전거 헬멧이 사고 시 더 나은 보호 기능을 제공할 수 있음을 의미합니다. 더 넓은 세계에서 이 기술은 고속도로의 안전 장벽부터 깨지기 쉬운 물품을 운송하는 데 사용하는 포장 방법에 이르기까지 모든 것을 개선할 수 있습니다.