مواد جدید از سربازان، ورزشکاران و رانندگان بهتر محافظت میکنند
بر اساس یک مطالعه جدید، سربازان، ورزشکاران و رانندگان به لطف فرآیند جدیدی که میتواند به حفاظت کارآمدتر و قابل استفاده مجدد در برابر شوک، ضربه، انفجار و ارتعاش منجر شود، میتوانند زندگی ایمنتری داشته باشند.
قرار دادن تحت فشار محلولهای آبی در مواد نانوساختار دافع آب، مانند زئولیتها و چارچوبهای فلزی-آلی، میتواند به ایجاد سیستمهای جذب انرژی با عملکرد بالا کمک کند.
یک تیم پژوهشی بین المللی چارچوبهای imidazolate زئولیت پایدار هیدروترمال (ZIFs) را با ساختار مولکولی قفس مانند آب گریز، آزمایش کرد و دریافت که چنین سیستمهایی به طور قابل توجهی جذب کننده ی انرژی مؤثر در شرایط بارگذاری واقعی و با سرعت بالا هستند و این پدیده با خوشه بندی آب و تحرک در نانوقفس ها مرتبط است.
پژوهشگران دانشگاه بیرمنگام و آکسفورد به همراه دانشگاه گنت بلژیک، امروز یافتههای خود را در Nature Materials منتشر کردند.
دکتر Yueting Sun، مدرس مهندسی در دانشگاه بیرمنگام، اظهار داشت: "امروزه لاستیک به طور گسترده ای برای جذب شوک استفاده میشود؛ اما فرآیندی که ما کشف کرده ایم، موادی را ایجاد میکند که میتواند انرژی مکانیکی بیشتری را در هر گِرم با قابلیت استفاده ی مجدد بسیار خوب به دلیل مکانیزم منحصر به فرد در مقیاس نانو، جذب کند. این ماده در ایمنی تصادف های خودرو برای سرنشینان و عابران پیاده، خودروهای زره ی نظامی، زیرساخت ها و همچنین حفاظت از بدن انسان اهمیت زیادی دارد. سربازان و پلیس میتوانند از زره بدن و لباسهای بمب بهتری استفاده کنند، ورزشکاران ممکن است از کلاه ایمنی، زانو بند و کفی کفش مؤثرتری استفاده کنند زیرا ماده مانند مایع و برای پوشیدن انعطاف پذیر است. "
قابلیت استفاده مجدد از ماده، ناشی از اکستروژن خود به خود مایع، همچنین باعث میشود که ماده برای اهداف میرا مناسب باشد، به این معنی که میتوان از آن برای ایجاد وسایل نقلیه با سر و صدا و ارتعاش کمتر و همچنین راحتی در حرکت بهتر استفاده کرد. این ماده همچنین میتواند برای کاهش ارتعاشات مضر و سر و صدا و کاهش هزینه های تعمیر و نگهداری، در ماشین آلات قرار گیرد. همچنین میتوان از آن برای کاهش آسیب پذیری در برابر زلزله ی پلها و ساختمانها استفاده کرد.
پیشرفته ترین مواد جذب انرژی در حال حاضر بر فرآیندهایی مانند تغییر شکل گسترده پلاستیک، تغییر سلول و اتلاف ویسکوالاستیک تکیه میکنند. این امر ایجاد موادی را که بتوانند در برابر ضربه های متعدد محافظت کارآمد ایجاد کنند، دشوار میکند.
گردآورندگان: دکتر آدرینه ملک خاچاطوریان- مهندس ریحانه گودرزی
منبع:
https://nano-magazine.com/news/۲۰۲۱/۴/۲۳/new-material-could-better-protect-soldiers-athletes-and-motorists
|