يمكن أن تؤدي المواد الممتصة للصدمات إلى خوذات ومركبات أقوى وأخف وزنًا وأمانًا

درس باحثو جونز هوبكنز قدرة اللدائن البلورية السائلة على امتصاص الطاقة. الائتمان: جامعة جونز هوبكنز

ابتكر فريق من الباحثين في جامعة جونز هوبكنز مادة ممتصة للصدمات تحمي مثل المعدن ، لكنها أخف وزنا وأقوى وقابلة لإعادة الاستخدام. يمكن أن تكون المادة الجديدة التي تشبه الرغوة بمثابة تغيير في قواعد اللعبة بالنسبة للخوذات والدروع الواقية للبدن وأجزاء السيارات والفضاء.

“نحن متحمسون للغاية بشأن النتائج التي توصلنا إليها امتصاص الطاقة قال المؤلف الكبير Sung Hoon Kang ، الأستاذ المساعد في الهندسة الميكانيكية: “توفر المادة مزيدًا من الحماية من مجموعة واسعة من التأثيرات ، ولكن كونها أخف يمكن أن تقلل من استهلاك الوقود والتأثير البيئي للمركبات بينما تكون أكثر مريح لمن يرتدون معدات الحماية “.

أراد كانغ ، وهو أيضًا زميل في معهد هوبكنز للمواد المتطرفة ، إنشاء مادة أكثر امتصاصًا للطاقة من مصدات السيارات الحالية وبطانات الخوذة. لقد لاحظ أن المواد النموذجية المستخدمة في أجهزة الحماية المهمة هذه لا تؤدي أداءً جيدًا عند السرعات العالية وغالبًا ما تكون غير قابلة لإعادة الاستخدام.

كان فريق البحث قادرًا على إضافة قوة مع تقليل الوزن باستخدام اللدائن البلورية السائلة عالية الامتصاص للطاقة (LCEs) ، والتي تم استخدامها بشكل أساسي في المشغلات والروبوتات.

أثناء التجارب لاختبار قدرة المادة على تحمل الصدمات ، صمدت ضد ضربات الأجسام التي تزن حوالي 4 إلى 15 رطلاً ، بسرعة تصل إلى حوالي 22 ميلاً في الساعة. اقتصرت الاختبارات على 22 ميلاً في الساعة بسبب قيود آلات الاختبار ، لكن الفريق واثق من أن البطانة يمكن أن تمتص تأثيرات أكبر بأمان.

تم اختبار هيكل الاستومر البلوري السائل في آلة اختبار السقوط. الائتمان: جامعة جونز هوبكنز

يستكشف كانغ وفريقه التعاون مع شركة خوذات لتصميم وتصنيع واختبار خوذات الجيل التالي للرياضيين والعسكريين.

ظهرت النتائج في المجلة مواد متطورة.

---

قد تقلل المواد المستخدمة في خوذات كرة القدم الأكثر أمانًا إصابات الرأس

---

معلومات اكثر:
Seung ‐ Yeol Jeon et al ، آليات امتصاص الطاقة التآزرية لمواد اللدائن البلورية السائلة المهندسة ، مواد متطورة (2022). DOI: 10.1002 / adma.202200272

مقدمة من
جامعة جونز هوبكنز

الاقتباس: المواد الممتصة للصدمات يمكن أن تؤدي إلى خوذات ومركبات أقوى وأخف وزنًا وأكثر أمانًا (2022 ، 8 مارس) تم استردادها في 8 مارس 2022 من https://phys.org/news/2022-03-shock-absorbing-material-stronger-lighter -safer.html

هذا المستند عرضة للحقوق التأليف والنشر. بصرف النظر عن أي تعامل عادل لغرض الدراسة أو البحث الخاص ، لا يجوز إعادة إنتاج أي جزء دون إذن كتابي. يتم توفير المحتوى لأغراض إعلامية فقط.