Mae ymchwilwyr o Brifysgol Colorado Boulder a Labordy Cenedlaethol Sandia yn yr Unol Daleithiau wedi lansio chwyldroadwrdeunydd sy'n amsugno sioc, sy'n ddatblygiad arloesol a all newid diogelwch cynhyrchion o offer chwaraeon i gludiant.
Gall y deunydd amsugno sioc hwn sydd newydd ei ddylunio wrthsefyll effeithiau sylweddol a gellir ei integreiddio'n fuan i offer pêl-droed, helmedau beic, a hyd yn oed ei ddefnyddio mewn pecynnu i amddiffyn eitemau cain wrth eu cludo.
Dychmygwch y gall y deunydd amsugno sioc hwn nid yn unig glustogi'r effaith, ond hefyd amsugno mwy o rym trwy newid ei siâp, a thrwy hynny chwarae rhan fwy deallus.
Dyma’n union beth mae’r tîm hwn wedi’i gyflawni. Cyhoeddwyd eu hymchwil yn fanwl yn y cyfnodolyn academaidd Advanced Material Technology, gan archwilio sut y gallwn ragori ar berfformiaddeunyddiau ewyn traddodiadol. Mae deunyddiau ewyn traddodiadol yn perfformio'n dda cyn cael eu gwasgu'n rhy galed.
Mae ewyn ym mhobman. Mae'n bodoli yn y clustogau rydyn ni'n gorffwys arnyn nhw, yr helmedau rydyn ni'n eu gwisgo, a'r pecynnu sy'n sicrhau diogelwch ein cynhyrchion siopa ar-lein. Fodd bynnag, mae gan ewyn ei gyfyngiadau hefyd. Os caiff ei wasgu'n ormodol, ni fydd bellach yn feddal ac yn elastig, a bydd ei berfformiad amsugno effaith yn dirywio'n raddol.
Cynhaliodd ymchwilwyr o Brifysgol Colorado Boulder a Labordy Cenedlaethol Sandia ymchwil manwl ar strwythur deunyddiau sy'n amsugno sioc, gan ddefnyddio algorithmau cyfrifiadurol i gynnig dyluniad sydd nid yn unig yn gysylltiedig â'r deunydd ei hun, ond hefyd â threfniant y deunydd. deunydd. Gall y deunydd dampio hwn amsugno tua chwe gwaith yn fwy o ynni nag ewyn safonol a 25% yn fwy o ynni na thechnolegau blaenllaw eraill.
Mae'r gyfrinach yn gorwedd yn siâp geometrig y deunydd sy'n amsugno sioc. Egwyddor weithredol deunyddiau tampio traddodiadol yw gwasgu'r holl fannau bach yn yr ewyn at ei gilydd i amsugno ynni. Defnyddiodd ymchwilwyrelastomer polywrethan thermoplastigdeunyddiau ar gyfer argraffu 3D i greu strwythur diliau tebyg i dellt sy'n cwympo mewn modd rheoledig pan fydd yn destun effaith, gan amsugno ynni'n fwy effeithiol. Ond mae'r tîm eisiau rhywbeth mwy cyffredinol a all drin gwahanol fathau o effeithiau gyda'r un effeithlonrwydd.
I gyflawni hyn, fe ddechreuon nhw gyda dyluniad diliau, ond yna ychwanegu addasiadau arbennig - troeon bach fel blwch acordion. Nod y kinks hyn yw rheoli sut mae strwythur y diliau yn cwympo o dan rym, gan ei alluogi i amsugno'r dirgryniadau a gynhyrchir gan effeithiau amrywiol yn esmwyth, p'un a ydynt yn gyflym ac yn galed neu'n araf ac yn feddal.
Nid damcaniaethol yn unig yw hyn. Profodd y tîm ymchwil eu dyluniad yn y labordy a gwasgu eu deunydd amsugno sioc arloesol o dan beiriannau pwerus i brofi ei effeithiolrwydd. Yn bwysicach fyth, gellir cynhyrchu'r deunydd clustogi uwch-dechnoleg hwn gan ddefnyddio argraffwyr 3D masnachol, gan ei wneud yn addas ar gyfer ystod eang o gymwysiadau.
Mae effaith geni'r deunydd amsugno sioc hwn yn enfawr. I athletwyr, mae hyn yn golygu offer a allai fod yn fwy diogel a all leihau'r risg o anafiadau mewn gwrthdrawiadau a chwympiadau. I bobl gyffredin, mae hyn yn golygu y gall helmedau beic ddarparu gwell amddiffyniad mewn damweiniau. Yn y byd ehangach, gall y dechnoleg hon wella popeth o rwystrau diogelwch ar y priffyrdd i'r dulliau pecynnu a ddefnyddiwn i gludo nwyddau bregus.
Amser post: Maw-14-2024