Изследователи от държавния университет в San Diego революционизират дизайна на бронежилетките, черпейки вдъхновение от устойчивостта и адаптивността на морския живот. Ръководен от професор Yang Yang и неговия изследователски екип, този трансформиращ подход интегрира авангардни сензорни възможности в защитно оборудване, разработено от твърд, но изключително издръжлив композит. И това стана възможно чрез използването на 3D печат.
Докато морският живот вече е бил изследван за вдъхновение при разработването на защитно оборудване , изследователите от SDSU са съсредоточили вниманието си специално върху издръжливостта на сепията. Известен със своите леки, но невероятно еластични свойства, професор Yang и колегите му се стремят да подражават на неговия структурен състав. Тъй като някои видове сепия могат да процъфтяват под огромния натиск, открит на 2000 фута под повърхността на океана, те са развили твърда, но лека микроструктура в черупките си, за да им помогнат да се справят с тези екстремни условия. Тази микроструктура, известна като „стенни прегради“, позволява на сепията ефективно да абсорбира и разсейва енергията, за да се справя лесно с този силен физически натиск.
(Снимкa: BBC Wildlife)
Признавайки потенциала на тази способност, изследователите на SDSU идентифицираха значително приложение за намаляване на въздействието. За да имитира структурната ефективност на стенните прегради, Yang и неговият екип култивираха пиезоелектрични кристали от сол Rochelle, интегрирайки ги с кост от сепия. По този начин те са разработили нов композитен материал, който драматично абсорбира силата на удара.
Практически приложения на 3D печатната броня на SDSU
Гъвкавостта на този усъвършенстван материал се простира в широк спектър от индустрии, вариращи от спорт до отбрана, аерокосмическа индустрия и здравеопазване. Едно основно приложение на този композит е в шлемовете , които биха могли да революционизират безопасността в спорта и строителството. Тези каски не само предлагат превъзходна защита при удар, но също така разполагат с възможности за наблюдение в реално време, за да предупредят медицинския персонал за всякакви признаци на бедствие, изпитани от носещия ги. По подобен начин в здравеопазването персонализираните екзоскелети като скоби и наколенки могат да включват сензори за откриване на падания и предоставяне на задълбочени данни за удара, повишавайки безопасността за възрастните хора.
Съществуват и значителни предимства по отношение на устойчивостта, тъй като естеството на 3D отпечатаните компоненти позволява лесна и достъпна поддръжка, и ремонт. Повредените части на 3D отпечатаните бронежилетки могат бързо да бъдат заменени или възстановени чрез нанасяне на капчици от композита върху счупените зони, удължавайки живота на продукта и намалявайки отпадъците – ярък контраст с конвенционалните материали, които често завършват на сметищата.
Композит, вдъхновен от сепия. (Снимки: Държавен университет в Сан Диего)
Обяснявайки този процес, Yang добави: „Когато традиционната керамика се счупи, е невъзможно да се излекува по този начин, създавайки много отпадъци. Нашият метод, от друга страна, е многократно използваем. Производственият процес използва много по-малко енергия и общата цена на продукта е по-ниска.“
Тъй като екипът на професор Yang продължава да усъвършенства своите бронежилетки, сътрудничеството с партньори от индустрията е в ход. Откакто разработиха своите бронежилетки, те си партнираха с 3D Systems, свързани с NFL, за напредък в изследванията за това как този композит и броня могат да бъдат подобрени и внедрени в лигата.
Какво мислите за тази вдъхновена от сепия 3D отпечатана броня? Кажете ни в коментари по-долу.
Тази статия все още няма коментари