“Ултра-шокопоглъщаща” пяна съдържа множество въглеродни нанотръби

Сподели

Въглеродните нанотръби са намерили приложение във всичко – от ризи за следене на сърдечната честота до интелигентни превръзки до по-ефективни слънчеви клетки. Сега учени от Университета на Уисконсин-Медисън са ги използвали в пяна за подплата на каска, която предлага по-добра защита от удар от конвенционалните пяни.

Първо, какво е въглеродна нанотръба? Казано просто, това е лист графен, който е навит в тръба. И какво е графен? Това е материал с дебелина от един атом, направен от въглеродни атоми, които са свързани помежду си в модел на пчелна пита. Сред различните му други полезни качества, графенът е най-здравият от всички известни материали.

Новата лека “ултра-шокопоглъщаща” пяна за подплата на шлема се състои от многобройни кухи цилиндрични структури с размер на микрометър, чиито стени са съставени от въглеродни нанотръби. Цилиндрите са вертикално подравнени един спрямо друг, плюс нанотръбите, които изграждат стените им, също са вертикално подравнени.

Микроскопско изображение разкрива цилиндрите на пяната, чиито стени са направени от въглеродни нанотръби

Раматасан Тевамаран

Ударопоглъщащите качества на пяната се влияят много от фактори като вътрешния диаметър на цилиндрите, дебелината на стените им и размера на пролуките между съседните цилиндри.

След като експериментираха с 60 различни комбинации от тези параметри, изследователите стигнаха до една конфигурация, която работи най-добре. Твърди се, че получената пяна показва 18 пъти по-висока специфична енергийна абсорбция от пяната, използвана в момента в американските военни бойни каски, плюс това е по-здрава и по-твърда. Като допълнителен бонус, материалът запазва тези качества дори при много високи и много ниски температури.

Сега учените си партнират с производителя на каски Team Wendy, за да тестват прототип на подплата за каска, направен от пяна, в сценарии от реалния свят.

„Този ​​нов материал притежава огромен потенциал за абсорбиране на енергия и по този начин смекчаване на въздействието, което от своя страна трябва значително да намали вероятността от мозъчно увреждане“, каза водещият учен, проф. Раматасан Тевамаран.

Изследването е описано в статия, която наскоро беше публикувана в списанието Екстремни механични писма.

източник: Университет на Уисконсин-Медисън



Публикациите се превеждат автоматично с google translate


Сподели