Vật liệu chống sốc siêu nhẹ cứng như kim loại

Các nhà nghiên cứu ở Đại học Johns Hopkins phát triển một vật liệu chống sốc mới cứng như kim loại nhưng nhẹ như bọt biển.

Vật liệu chống sốc siêu nhẹ cứng như kim loại
Vật liệu hạt LCE ở nhiều hình dạng khác nhau. (Ảnh: Đại học Johns Hopkins)

Vật liệu mới cấu tạo chủ yếu từ hạt elastomer (LCE) tinh thể lỏng, giúp sản xuất mũ bảo hiểm, áo giáp và bộ phận xe nhẹ, bền hơn, và có thể tái sử dụng. LCE là mạng lưới polymer ở pha tinh thể lỏng, kết hợp đặc tính co giãn và độ ổn định. LCE thường được sử dụng để làm cơ cấu chấp hành và cơ bắp nhân tạo cho robot. Nhưng trong nghiên cứu mới công bố trên tạp chí Advanced Materials, các nhà khoa học tìm hiểu khả năng hấp thụ năng lượng của vật liệu.

Nhóm nghiên cứu tạo ra các vật liệu bao gồm nhiều chùm LCE nghiêng, nằm kẹp giữa những cấu trúc đỡ dạng cứng. Khối đơn vị cơ bản này lặp lại dưới dạng nhiều lớp để oằn xuống ở nhiều mức độ khác nhau khi va chạm, phân tán năng lượng một cách hiệu quả. Trong hàng loạt thí nghiệm, các nhà khoa học kiểm tra vật liệu mới có thể chịu tác động từ khối lượng khác nhau ở tốc độ khác nhau tốt tới mức nào. Họ cho các vật thể nặng 1,8 - 4,5kg va đập với vật liệu ở tốc độ lên tới 35,4km/h.

Loading...

Vật liệu hoạt động tốt hơn với nhiều lớp hơn. Ví dụ, một cấu trúc 4 lớp có mật độ hấp thụ năng lượng nhiều hơn gần gấp đôi cấu trúc một lớp. Dù tính đến nay, vật liệu mới được thử nghiệm với lực tác động ở 35,4km/h, nhóm nghiên cứu cho biết sản phẩm có thể chịu tác động ở tốc độ cao hơn. Vật liệu này có thể cải thiện độ an toàn của mũ bảo hiểm, áo chống đạn, thanh cản trước của xe hơi.

"Chúng tôi rất hào hứng với khả năng hấp thụ năng lượng cực tốt của vật liệu mới", nhà nghiên cứu Sung Hoon Kang, trợ lý giáo sư ngành kỹ thuật cơ khí, cho biết. "Vật liệu cung cấp khả năng bảo vệ tốt hơn trước va chạm, nhưng lại đủ nhẹ để giảm mức tiêu thụ nhiên liệu, tác động tới môi trường và mang lại cảm giác thoải mái cho người mặc đồ bảo hộ".

Từ khóa liên quan:
Loading...
TIN CŨ HƠN
Trung Quốc vừa tạo ra cổng transistor nhỏ nhất thế giới chip

Trung Quốc vừa tạo ra cổng transistor nhỏ nhất thế giới chip

Định luật Moore đã hỗ trợ cuộc sống chúng ta trong một thời gian và nó chưa chết. Các nhà sản xuất chip đang cố gắng đẩy nhanh quá trình thu nhỏ transistor để viết tiếp định luật này.

Đăng ngày: 15/03/2022
Công nghệ sản xuất thủy điện sử dụng xe tải

Công nghệ sản xuất thủy điện sử dụng xe tải

Các nhà nghiên cứu thiết kế một hệ thống sản xuất điện từ xe tải chạy trên đường dốc, giúp loại bỏ nhu cầu xây đập thủy điện.

Đăng ngày: 10/03/2022
Phát triển sinh vật cổ đại từ công nghệ thực tế ảo tăng cường chính xác về mặt khoa học

Phát triển sinh vật cổ đại từ công nghệ thực tế ảo tăng cường chính xác về mặt khoa học

Các nhà cổ sinh vật học từ La Brea Tar Pits hiện đang phát triển một đàn động vật tuyệt chủng chính xác về mặt khoa học để sử dụng trong công nghệ thực tế tăng cường (AR) và thực tế ảo (VR).

Đăng ngày: 09/03/2022
Thiết bị đeo tay thu năng lượng khi người dùng chuyển động

Thiết bị đeo tay thu năng lượng khi người dùng chuyển động

Nhóm nhà nghiên cứu Anh chế tạo thiết bị thử nghiệm từ khăn giấy và cốc nhựa tái chế, hoạt động nhờ điện do chính người dùng tạo ra.

Đăng ngày: 08/03/2022
Bộ đôi drone và robot tự động làm sạch pin mặt trời

Bộ đôi drone và robot tự động làm sạch pin mặt trời

Công ty Bỉ chế tạo hệ thống làm sạch pin mặt trời, theo đó drone 6 cánh quạt sẽ mang robot lau dọn lên mái nhà để làm nhiệm vụ.

Đăng ngày: 08/03/2022
Công nghệ tử cung nhân tạo của Nhật Bản đã nuôi được phôi thai cá mập cho tới khi chào đời

Công nghệ tử cung nhân tạo của Nhật Bản đã nuôi được phôi thai cá mập cho tới khi chào đời

Sau khi phát hiện một con cá mập mẹ đã chết, trong bụng vẫn có 6 phôi thai còn sống, các nhà khoa học Nhật Bản đã quyết định nuôi chúng bằng công nghệ tử cung nhân tạo mà họ đang phát triển.

Đăng ngày: 07/03/2022
Thử nghiệm turbine gió ở bể băng trong nhà lớn nhất thế giới

Thử nghiệm turbine gió ở bể băng trong nhà lớn nhất thế giới

Thử nghiệm mô hình turbine gió tại Bể Băng Aalto mang lại thông tin giá trị để xây trang trại điện gió ở vùng nước lạnh trong tương lai.

Đăng ngày: 07/03/2022
Tiêu điểm
Khoa Học News