研究人員開發出新型熱塑性聚氨酯彈性體（TPU）減震材料

科羅拉多大學博爾德分校和桑迪亞國家實驗室的研究人員開發了一種革命性的避震材料，這是一項突破性的發展，可以改變從運動器材到運輸等產品的安全性。

這種新設計的減震材料能夠承受重大衝擊，可能很快就會被整合到足球裝備、自行車頭盔中，甚至用於包裝，以在運輸過程中保護精緻物品。

想像一下，這種減震材料不僅可以緩衝衝擊力，還可以透過改變形狀來吸收更多的力，從而表現得更聰明。

這正是該團隊所取得的成就。他們的研究詳細發表在學術期刊《先進材料技術》上，探討我們如何超越傳統泡棉材料的性能。傳統的泡沫材料在被過度擠壓之前表現良好。

泡沫無所不在。它存在於我們休息的墊子、我們佩戴的頭盔以及確保我們網購產品安全的包裝中。然而，泡沫也有其限制。如果擠壓過多，它就不再柔軟、有彈性，其衝擊吸收性能也會逐漸下降。

來自科羅拉多大學博爾德分校和桑迪亞國家實驗室的研究人員對減震材料的結構進行了深入研究，並利用電腦演算法提出了一種不僅與材料本身有關，而且與其排列相關的設計。這種阻尼材料吸收的能量比標準泡沫多約六倍，比其他領先技術多吸收 25% 的能量。

秘訣在於減震材料的幾何形狀。傳統阻尼材料的工作原理是將泡棉中的所有微小空間擠壓在一起以吸收能量。研究人員使用熱塑性聚氨酯彈性體材料用於 3D 列印，創建蜂窩狀晶格結構，在受到衝擊時以受控方式塌陷，從而更有效地吸收能量。但團隊想要更通用的東西，能夠以相同的效率處理各種類型的影響。

為了實現這一目標，他們從蜂窩設計開始，但後來添加了特殊的調整——像手風琴風箱一樣的小結。這些結旨在控制蜂窩結構在力作用下如何塌陷，使其能夠平穩地吸收各種衝擊所產生的振動，無論是快速而猛烈的衝擊還是緩慢而柔和的衝擊。

這不僅僅是理論上的。研究團隊在實驗室測試了他們的設計，在強大的機器下擠壓他們的創新減震材料以證明其有效性。更重要的是，這種高科技緩衝材料可以使用商業3D列印機生產，使其適用於廣泛的應用。

這種減震材料的誕生所帶來的影響是巨大的。對於運動員來說，這意味著可能更安全的設備，可以降低碰撞和跌倒受傷的風險。對一般人來說，這意味著自行車頭盔可以在事故中提供更好的保護。在更廣闊的世界中，這項技術可以改善一切，從高速公路的安全屏障到我們用於運輸易碎貨物的包裝方法。