Новости космоса и технологий. » Химия » Жидкая нано-пена: революция в правилах игры для будущих футбольных шлемов

Жидкая нано-пена: революция в правилах игры для будущих футбольных шлемов

Опубликовал: Admin, 29-10-2020, 01:01, Химия, 56, 0

Жидкая нано-пена: революция в правилах игры для будущих футбольных шлемов

По словам исследователя из Университета штата Мичиган, жидкая подкладка из нано-пены, которая проходит испытания, может продлить безопасное использование футбольных шлемов.

Когда шлем выдерживает достаточно серьезный удар, чтобы вызвать сотрясение мозга у игрока, который его носит, его защитные свойства нарушаются, что делает оборудование небезопасным для дальнейшего использования, - сказал Вейи Лу из МГУ, доцент кафедры гражданского общества и экологическая инженерия .

Лу тестировал жидкий материал из нано-пены, который мог бы это изменить, и исследование было опубликовано 13 октября в Труды Национальной академии наук .

Материал полон крошечных нанопор. «Диаметр пор составляет от двух до 200 нанометров, что создает большую площадь поверхности», - сказал Лу. «Всю площадь Спартанского стадиона МГУ можно было сложить в один грамм нано-пены».

Обычно материал жесткий, и добавление жидкости заполняет отверстия. Чтобы исправить это, Лу и его команда покрыли нанопоры гидрофобным или водоотталкивающим силиконовым слоем, состоящим из органической силильной цепи, которая предотвращает поглощение жидкости материалом. В результате жидкость из соленой воды внутри материала нановопены оказывается под давлением во время удара.

«Когда давление достигает порога безопасности, ионы и вода проникают в нанопоры, делая материал деформируемым для эффективной защиты. Кроме того, жидкообразный материал достаточно податлив, чтобы принимать любую форму», - сказал он. «Шлемы в значительной степени имеют одну форму, но жидкий материал из нано-пены может быть изготовлен в соответствии с конкретной формой или профилем головы человека».

В первых лабораторных испытаниях Лу и его команда сравнили слой жидкой нановопены толщиной восемь дюймов с куском твердой пены толщиной три четверти дюйма, традиционно используемым в шлемах. Оба материала были поражены массой пять килограммов (примерный вес человеческой головы) со скоростью три метра в секунду. Несмотря на то, что оба материала были деформированы в результате удара, жидкая нано-пена восстановилась между непрерывными ударами во время испытания, а твердая пена - нет.

«Жидкая нано-пена превосходит твердую пену», - сказал Лу. «Нано-пена смогла смягчить непрерывные множественные удары без повреждений; результаты были идентичны от первого до десятого».

Подкладка из жидкой нановопены была бы тоньше и менее громоздкой внутри шлема. А поскольку вкладыш может выдерживать несколько сильных ударов, вкладыш не нужно будет заменять после сильного удара, если только оболочка шлема не была повреждена. «Шлем, который можно безопасно использовать повторно, является огромным преимуществом», - сказал он. «Мы хотели бы видеть жидкую нано-пену Лайнер В футбольных шлемах МГУ в будущем».

Лу предвидит множество будущих применений жидкого материала из нано-пены, помимо футбольных и военных шлемов. Материал также может использоваться в устройствах пассивной безопасности, таких как автомобильные подушки безопасности и бамперы. Жидкую нано-пену можно даже использовать для защиты людей и зданий от землетрясений.

По словам Лу, следующий этап исследований будет сосредоточен на более динамичных исследованиях, которые позволят испытать более быстрые и более интенсивные удары, такие как эффект взрыва бомбы. «Мы хотим, чтобы этот материал помог не только продлить жизнь людей, но и улучшить их качество».


Источник


У данной публикации еще нет комментариев. Хотите начать обсуждение?

Написать комментарий
Имя:*
E-Mail:
Введите код: *
Кликните на изображение чтобы обновить код, если он неразборчив


Поиск по сайту
Полезные ссылки
Оцените работу сайта

TEHNONEWS

Новости космоса технологий нанотехнологий физики и химии