研究人員開發出一種新型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推出了一項革命性的技術。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能夠承受巨大的衝擊力，可能很快就會被應用到足球裝備、自行車頭盔中，甚至可以用於包裝，以保護易碎物品在運輸過程中不受損壞。

想像一下，這種吸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力，從而發揮更聰明的作用。

這正是該團隊所取得的成就。他們的研究成果已詳細發表在學術期刊《先進材料技術》上，探討了我們如何超越現有性能。傳統泡沫材料傳統泡沫材料在受到過度擠壓之前性能良好。

泡沫材料無所不在。我們倚靠的靠墊、配戴的頭盔，以及確保網購商品安全的包裝中都含有泡棉。然而，泡沫也有其限制。如果過度擠壓，它會失去柔軟性和彈性，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利用電腦演算法對吸震材料的結構進行了深入研究，提出了一種不僅與材料本身相關，而且與材料排列方式也相關的設計方案。這種阻尼材料的能量吸收能力約為標準泡棉材料的六倍，比其他領先技術高出25%。

秘訣在於吸震材料的幾何形狀。傳統阻尼材料的工作原理是將泡棉中的所有微小空隙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他們正在研究用於3D列印的材料，以製造一種蜂窩狀晶格結構，這種結構在受到衝擊時會以可控的方式坍塌，從而更有效地吸收能量。但研究團隊希望找到更通用的材料，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狀設計，然後進行了一些特殊的調整——像手風琴一樣的細微扭曲。這些扭曲旨在控制蜂巢結構在受力時的折疊方式，使其能夠平穩地吸收各種衝擊產生的振動，無論衝擊是快速而猛烈，還是緩慢而輕柔。

這並非紙上談兵。研究團隊在實驗室中測試了他們的設計，並用強力機器擠壓這種創新的吸震材料，以驗證其有效性。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領域。

這種吸震材料的誕生意義非凡。對運動員而言，這意味著更安全的裝備可以降低碰撞和跌倒受傷的風險。對一般人而言，這意味著自行車頭盔可以在事故中提供更好的保護。放眼更廣闊的領域，這項技術可以改善從高速公路安全護欄到易碎包裝方式等各方面。