Группа исследователей из Университета Джона Хопкинса создала амортизирующий материал, который защищает как металл, но при этом он легче, прочнее и более пригоден для повторного использования. Новый пеноподобный материал может стать переломным моментом для производства шлемов, бронежилетов, автомобильных и аэрокосмических деталей. Исследование опубликовано в журнале Advanced Materials.
“Мы довольны нашими выводами о необычайной способности материала поглощать энергию, – рассказывает старший автор исследования Сон Хун Канг, доцент кафедры машиностроения. – Материал обеспечивает более надежную защиту от широкого спектра ударов, а будучи более легким, он может снизить расход топлива и уменьшить воздействие автомобилей на окружающую среду”.
Сообщается, что Кан, который также является научным сотрудником Института экстремальных материалов Хопкинса, хотел создать материал, который бы еще больше поглощал энергию, чем современные автомобильные бамперы и подкладки для шлемов. Он заметил, что типичные материалы, используемые для этих важнейших защитных устройств, плохо работают на высоких скоростях и часто не используются повторно.
Исследовательская группа смогла повысить прочность и одновременно снизить вес, используя высокоэнергетические жидкокристаллические эластомеры (LCE), которые в основном используются в приводах и робототехнике.
В ходе экспериментов по проверке способности материала противостоять ударам, он выдержал удары предметов весом от 4 (1,8кг) до 15 фунтов (6,8 кг) на скорости до 22 миль в час (35,4 км/ч). Испытания были ограничены скоростью 22 мили в час из-за ограничений испытательных машин, но команда уверена, что обивка может безопасно поглощать и более сильные удары.
Ученые рассматривают возможность сотрудничества с компанией по производству шлемов для разработки, изготовления и тестирования следующего поколения шлемов для спортсменов и военных.
