研究人員開發出新型TPU聚氨酯減震材料

美國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發起了一項革命性的避震材料這是一項突破性進展，可以改變從體育器材到交通工具等產品的安全性。

這種新設計的減震材料可以承受巨大的衝擊力，可能很快就會被融入足球裝備、自行車頭盔中，甚至用於包裝中，以保護運輸過程中的易碎物品。

試想一下，這種減震材料不僅能緩衝衝擊力，還能透過改變形狀吸收更多的力量，發揮更聰明的作用。

這正是這個團隊所取得的成就。他們的研究成果發表在學術期刊《先進材料技術》上，詳細探討如何超越傳統泡沫材料. 傳統的泡沫材料在受到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坐墊、穿戴的頭盔，以及保障我們網購商品安全的包裝。然而，泡沫也有其限制。如果過度擠壓，泡棉就會變得不再柔軟有彈性，其衝擊吸收性能也會逐漸下降。

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，利用電腦演算法提出了一種不僅與材料本身相關，還與材料排列方式相關的設計。這種阻尼材料可以比標準泡棉多吸收約6倍的能量，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。研究人員利用熱塑性聚氨酯彈性體研究人員正在開發一種用於3D列印的材料，以創建類似蜂窩狀的晶格結構，使其在受到衝擊時以可控的方式塌陷，從而更有效地吸收能量。但該團隊希望找到一種更通用的材料，能夠以相同的效率應對各種類型的衝擊。

為了實現這一目標，他們首先採用了蜂窩設計，然後添加了特殊的調整——像手風琴盒一樣的小扭曲。這些扭曲旨在控制蜂巢結構在受力時如何坍塌，使其能夠平穩地吸收各種衝擊產生的振動，無論是快速而強烈的衝擊，還是緩慢而柔和的衝擊。

這不僅僅是理論上的。研究團隊在實驗室中測試了他們的設計，並在強大的機器下擠壓了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用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影響巨大。對於運動員來說，這意味著潛在的更安全的裝備，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，從高速公路的安全護欄到我們用於運輸易碎貨物的包裝方法。