Nyt materiale kunne bedre beskytte soldater, atleter og bilister

Soldater, atleter, og bilister kunne leve sikrere liv takket være en ny proces, der kunne føre til mere effektiv og genbrugelig beskyttelse mod stød og stød, eksplosion, og vibrationer, ifølge en ny undersøgelse.

Indføring under tryk af vandige opløsninger i vandafvisende nanoporøse materialer, såsom zeolitter og metal-organiske rammer, kunne bidrage til at skabe højtydende energiabsorberende systemer.

Et internationalt forskerhold eksperimenterede med hydrotermisk stabile zeolitiske imidazolat-frameworks (ZIF'er) med en 'hydrofob' bur-lignende molekylstruktur - og fandt ud af, at sådanne systemer er bemærkelsesværdigt effektive energiabsorbere ved realistisk, højhastighedsbelastningsforhold, og dette fænomen er forbundet med vandklyngning og mobilitet i nanocages.

Forskere fra universiteterne i Birmingham og Oxford, sammen med Gent Universitet, Belgien, offentliggjort deres resultater i dag i Naturmaterialer .

Dr. Yueting Sun, Underviser i ingeniørvidenskab ved University of Birmingham, kommenterede:"Gummi er meget udbredt til stødabsorbering i dag, men den proces, vi har opdaget, skaber et materiale, der kan absorbere mere mekanisk energi pr. gram med meget god genanvendelighed på grund af dets unikke nanoskala-mekanisme.

"Materialet har stor betydning for trafiksikkerheden for både passagerer og fodgængere, militære pansrede køretøjer og infrastrukturer samt beskyttelse af menneskekroppen.

"Soldater og politi kunne drage fordel af bedre rustning og bombedragter, atleter kan bære mere effektive hjelme, knæbeskyttere og sko-indlæg, da materialet er væskeagtigt og fleksibelt at have på."

Genanvendeligheden af ​​materialet, stammer fra den spontane væskeekstrudering, gør det også muligt for materialet at være egnet til dæmpning, hvilket betyder, at det kunne bruges til at skabe køretøjer med lavere støj og vibrationer, samt bedre kørekomfort.

Materialet kan også indarbejdes i maskineri for at reducere skadelige vibrationer og støj - hvilket reducerer vedligeholdelsesomkostningerne. Det kan også bruges til at mindske broers og bygningers sårbarhed over for jordskælv.

Nuværende avancerede energiabsorberende materialer er afhængige af processer såsom omfattende plastisk deformation, celleudsving, og viskoelastisk dissipation - hvilket gør det vanskeligt at skabe materialer, der kan yde effektiv beskyttelse mod flere påvirkninger.