Investigadores de la Universidad de Colorado Boulder y el Laboratorio Nacional Sandia han desarrollado un revolucionariomaterial amortiguador, que es un desarrollo innovador que puede cambiar la seguridad de productos que van desde equipos deportivos hasta transporte.
Este material amortiguador de nuevo diseño es capaz de soportar impactos importantes y pronto podrá integrarse en equipos de fútbol, cascos de bicicleta e incluso utilizarse en embalajes para proteger artículos delicados durante el transporte.
Imaginemos que este material amortiguador no sólo puede amortiguar los impactos, sino que también puede absorber más fuerza cambiando su forma, actuando así de forma más inteligente.
Esto es exactamente lo que este equipo ha logrado. Su investigación fue publicada en detalle en la revista académica Advanced Material Technology, explorando cómo podemos superar el rendimiento de los materiales de espuma tradicionales. Los materiales de espuma tradicionales funcionan bien antes de apretarlos demasiado.
Hay espuma por todas partes. Existe en los cojines en los que descansamos, los cascos que usamos y el embalaje que garantiza la seguridad de nuestros productos de compra online. Sin embargo, la espuma también tiene sus limitaciones. Si se aprieta demasiado, ya no será suave ni elástico y su rendimiento de absorción de impactos disminuirá gradualmente.
Investigadores de la Universidad de Colorado Boulder y el Laboratorio Nacional Sandia llevaron a cabo una investigación en profundidad sobre la estructura de los materiales amortiguadores y propusieron un diseño que no solo está relacionado con el material en sí, sino también con su disposición mediante algoritmos informáticos. Este material amortiguador puede absorber aproximadamente seis veces más energía que la espuma estándar y un 25% más de energía que otras tecnologías líderes.
El secreto está en la forma geométrica del material amortiguador. El principio de funcionamiento de los materiales de amortiguación tradicionales es apretar todos los pequeños espacios de la espuma para absorber energía. Los investigadores utilizaronmaterial de elastómero de poliuretano termoplásticopara la impresión 3D, creando una estructura reticular similar a un panal que colapsa de manera controlada cuando se impacta, absorbiendo así energía de manera más efectiva. Pero el equipo quiere algo más universal, capaz de manejar varios tipos de impactos con la misma eficiencia.
Para lograrlo, comenzaron con un diseño de panal, pero luego agregaron ajustes especiales: pequeños nudos como fuelles de acordeón. Estos nudos están diseñados para controlar cómo la estructura alveolar colapsa bajo fuerza, permitiéndole absorber suavemente las vibraciones generadas por diversos impactos, ya sean rápidos y duros o lentos y suaves.
Esto no es sólo teórico. El equipo de investigación probó su diseño en el laboratorio, exprimiendo su innovador material amortiguador bajo potentes máquinas para demostrar su eficacia. Más importante aún, este material de amortiguación de alta tecnología se puede producir utilizando impresoras 3D comerciales, lo que lo hace adecuado para una amplia gama de aplicaciones.
El impacto del nacimiento de este material amortiguador es enorme. Para los atletas, esto significa equipos potencialmente más seguros que pueden reducir el riesgo de colisión y lesiones por caídas. Para la gente corriente, esto significa que los cascos de bicicleta pueden ofrecer una mejor protección en caso de accidente. En un mundo más amplio, esta tecnología puede mejorar todo, desde las barreras de seguridad en las carreteras hasta los métodos de embalaje que utilizamos para transportar mercancías frágiles.
Hora de publicación: 04-sep-2024