新材料可以更好地保护士兵等人员免受冲击、撞击和爆炸带来的伤害
来源:cnBeta.COM 发布时间: 2021-05-17 16:52:09 编辑:Emily
导读:据外媒报道,将水溶液加压插入疏水纳米多孔材料如沸石和金属有机框架中有助于创建高性能的能量吸收系统。
据外媒报道,将水溶液加压插入疏水纳米多孔材料如沸石和金属有机框架中有助于创建高性能的能量吸收系统。一个国际研究小组对具有疏水笼状分子结构的水热稳定沸石咪唑酯骨架化合物(ZIF)进行了实验,他们发现这种系统在现实的高速率负载条件下是非常有效的能量吸收器,这种现象跟纳米笼中的水聚集和流动性有关。
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来自伯明翰大学、牛津大学和比利时根特大学的研究人员最近在《Nature Materials》上发表了他们的这一发现。
伯明翰大学工程讲师Yueting Sun博士表示:“橡胶现在被广泛用于减震,但我们发现的过程创造了一种材料,由于其独特的纳米级机制,它可以每克吸收更多的机械能并拥有很好的重复使用性。
“这种材料对于车内人员和行人、军用装甲车和基础设施的碰撞安全以及人体保护具有重要意义。士兵和警察可以从更好的防弹衣和防爆服中受益,运动员可以戴更有效的头盔、护膝和鞋垫,因为这种材料是液体状的,穿起来很灵活,”研究人员介绍道。
据悉,这种材料的可重复使用性来自于自发的液体挤压,这也使得这种材料适合于阻尼用途,这意味着它可以用来制造噪音和振动更低的车辆并带来更好的乘坐舒适性。
这种材料还可以加入到机器中以减少有害的振动和噪音从而降低维护成本。此外,它还可以用于降低桥梁和建筑物的地震易损性。
目前最先进的能量吸收材料依赖于广泛的塑性变形、单元屈曲和粘弹性耗散等过程,而这会让制造能提供有效保护免受多重冲击的材料变得困难。
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