સંશોધકોએ નવા પ્રકારનું થર્મોપ્લાસ્ટિક પોલીયુરેથીન ઇલાસ્ટોમર (TPU) શોક શોષક સામગ્રી વિકસાવી છે.

 

યુનિવર્સિટી ઓફ કોલોરાડો બોલ્ડર અને સેન્ડિયા નેશનલ લેબોરેટરીના સંશોધકોએ એક ક્રાંતિકારી વિકાસ કર્યો છેઆઘાત-શોષક સામગ્રી, જે એક ગ્રાઉન્ડબ્રેકિંગ વિકાસ છે જે રમતગમતના સાધનોથી લઈને પરિવહન સુધીના ઉત્પાદનોની સલામતીને બદલી શકે છે.

આ નવી ડિઝાઇન કરેલી આંચકા-શોષક સામગ્રી નોંધપાત્ર અસરોનો સામનો કરવા સક્ષમ છે અને ટૂંક સમયમાં ફૂટબોલ સાધનો, સાયકલ હેલ્મેટમાં એકીકૃત થઈ શકે છે અને પરિવહન દરમિયાન નાજુક વસ્તુઓને સુરક્ષિત રાખવા માટે પેકેજિંગમાં પણ ઉપયોગમાં લેવાય છે.

કલ્પના કરો કે આ આઘાત-શોષક સામગ્રી માત્ર અસરને અસર કરી શકતી નથી, પણ તેના આકારને બદલીને વધુ બળને શોષી શકે છે, આમ વધુ બુદ્ધિપૂર્વક કાર્ય કરે છે.

આ ટીમે બરાબર આ જ હાંસલ કર્યું છે. તેમનું સંશોધન શૈક્ષણિક જર્નલ એડવાન્સ્ડ મટિરિયલ ટેક્નોલોજીમાં વિગતવાર પ્રકાશિત કરવામાં આવ્યું હતું, જેમાં અમે પરંપરાગત ફોમ સામગ્રીના પ્રદર્શનને કેવી રીતે વટાવી શકીએ તે શોધ્યું હતું. પરંપરાગત ફીણ સામગ્રી ખૂબ સખત સ્ક્વિઝ કરવામાં આવે તે પહેલાં સારું પ્રદર્શન કરે છે.

ફીણ સર્વત્ર છે. અમે જે કુશન પર આરામ કરીએ છીએ, અમે જે હેલ્મેટ પહેરીએ છીએ અને અમારા ઓનલાઈન શોપિંગ ઉત્પાદનોની સલામતી સુનિશ્ચિત કરે છે તે પેકેજિંગમાં તે અસ્તિત્વમાં છે. જો કે, ફીણની પણ તેની મર્યાદાઓ છે. જો તે ખૂબ જ સ્ક્વિઝ કરવામાં આવે છે, તો તે નરમ અને સ્થિતિસ્થાપક રહેશે નહીં, અને તેની અસર શોષણ કામગીરી ધીમે ધીમે ઘટશે.

યુનિવર્સિટી ઓફ કોલોરાડો બોલ્ડર અને સેન્ડિયા નેશનલ લેબોરેટરીના સંશોધકોએ આઘાત-શોષક સામગ્રીની રચના પર ઊંડાણપૂર્વક સંશોધન હાથ ધર્યું છે અને એવી ડિઝાઇનનો પ્રસ્તાવ મૂક્યો છે જે માત્ર સામગ્રી સાથે જ સંબંધિત નથી, પણ કમ્પ્યુટર અલ્ગોરિધમ્સનો ઉપયોગ કરીને તેની ગોઠવણી સાથે પણ સંબંધિત છે. આ ભીનાશ પડતી સામગ્રી પ્રમાણભૂત ફીણ કરતાં લગભગ છ ગણી વધુ ઊર્જા અને અન્ય અગ્રણી તકનીકો કરતાં 25% વધુ ઊર્જાને શોષી શકે છે.

રહસ્ય શોક-શોષક સામગ્રીના ભૌમિતિક આકારમાં રહેલું છે. પરંપરાગત ભીનાશ પડતી સામગ્રીનો કાર્યકારી સિદ્ધાંત એ છે કે ઉર્જા શોષવા માટે ફીણની તમામ નાની જગ્યાઓને એકસાથે સ્ક્વિઝ કરવી. સંશોધકોએ ઉપયોગ કર્યો હતોથર્મોપ્લાસ્ટિક પોલીયુરેથીન ઇલાસ્ટોમર સામગ્રી3D પ્રિન્ટીંગ માટે, જાળીની રચના જેવી હનીકોમ્બ બનાવે છે જે જ્યારે અસર થાય ત્યારે નિયંત્રિત રીતે તૂટી જાય છે, જેનાથી ઊર્જા વધુ અસરકારક રીતે શોષાય છે. પરંતુ ટીમ કંઈક વધુ સાર્વત્રિક ઇચ્છે છે, જે સમાન કાર્યક્ષમતા સાથે વિવિધ પ્રકારની અસરોને હેન્ડલ કરવામાં સક્ષમ હોય.

આ હાંસલ કરવા માટે, તેઓએ હનીકોમ્બ ડિઝાઇનથી શરૂઆત કરી, પરંતુ પછીથી વિશેષ ગોઠવણો ઉમેર્યા - એકોર્ડિયન બેલો જેવી નાની ગાંઠો. આ ગાંઠો બળ હેઠળ હનીકોમ્બનું માળખું કેવી રીતે તૂટી જાય છે તેના નિયંત્રણ માટે રચાયેલ છે, જે તેને ઝડપી અને સખત અથવા ધીમી અને નરમ, વિવિધ અસરો દ્વારા ઉત્પન્ન થતા સ્પંદનોને સરળતાથી શોષી શકે છે.

આ માત્ર સૈદ્ધાંતિક નથી. સંશોધન ટીમે તેની અસરકારકતા દર્શાવવા માટે શક્તિશાળી મશીનો હેઠળ તેમની નવીન આંચકો-શોષક સામગ્રીને સ્ક્વિઝ કરીને પ્રયોગશાળામાં તેમની ડિઝાઇનનું પરીક્ષણ કર્યું. વધુ મહત્ત્વની વાત એ છે કે, આ ઉચ્ચ-તકનીકી ગાદી સામગ્રીનું ઉત્પાદન વાણિજ્યિક 3D પ્રિન્ટર્સનો ઉપયોગ કરીને કરી શકાય છે, જે તેને વિશાળ શ્રેણીના કાર્યક્રમો માટે યોગ્ય બનાવે છે.

આ આઘાત-શોષક સામગ્રીના જન્મની અસર પ્રચંડ છે. રમતવીરો માટે, આનો અર્થ સંભવિત સુરક્ષિત સાધનો છે જે અથડામણ અને પડતી ઇજાઓનું જોખમ ઘટાડી શકે છે. સામાન્ય લોકો માટે, આનો અર્થ એ છે કે સાયકલ હેલ્મેટ અકસ્માતોમાં વધુ સારી સુરક્ષા પ્રદાન કરી શકે છે. વ્યાપક વિશ્વમાં, આ ટેક્નોલોજી હાઇવે પરના સલામતી અવરોધોથી માંડીને નાજુક માલના પરિવહન માટે અમે ઉપયોગમાં લેવાતા પેકેજિંગ પદ્ધતિઓ સુધી બધું સુધારી શકે છે.


પોસ્ટ સમય: સપ્ટે-04-2024