Американські дослідники розробили інноваційну піну з вуглецевих нанотрубок. Цей матеріал, що ідеально підходить для підкладок шоломів як у військовому, так і в спортивному застосуванні, значно підвищує захист. Він перевершує сучасні матеріали для американських військових шоломів для поглинання кінетичної енергії від ударів, знижуючи ризик струсів мозку майже в 30 разів.
Косі удари, пов’язані з більшістю черепно-мозкових травм, впливають на мозок комбінацією різних рухів / © newatlas.com
Більшість черепно-мозкових травм у військовому та спортивному контексті є результатом косих ударів, що поєднують лінійні та обертальні сили, які можуть зміщувати мозкову тканину. Ці результати підкреслюють важливість обмеження як лінійних, так і обертальних ударів при проектуванні шолома.
Розроблений в Університеті Вісконсін-Медісон, цей новий облицювальний матеріал є результатом попередніх досліджень пінопласту, виготовленого з вертикально вирівняних вуглецевих нанотрубок (VACNT). Це точно структуровані вуглецеві циліндри, товщина стінок яких становить всього один атом.
Сучасні шоломи в першу чергу пом’якшують обертальний рух, дозволяючи голові ковзати всередині шолома при ударі. Однак цей метод менш ефективний з точки зору розсіювання енергії і не враховує належним чином сильні сили стиснення. Нещодавно розроблений пінопласт, навпаки, універсальний: він прогинається при незначних ударах і твердне при більш серйозних зіткненнях.
Ефективність пінопласту примітна: при 20-відсотковому стисненні розсіюється енергія удару майже в 30 разів більше, ніж в інших матеріалів аналогічної щільності, таких як поліуретан.
Крім поглинання ударів, пінопласт VACNT продемонстрував виняткову теплопровідність, що дозволяє припустити, що ці накладки можуть зберігати шоломи прохолодними при екстремальних температурах. Крім того, цей матеріал демонструє потенціал для використання в упаковці електронних пристроїв, забезпечуючи захист як від фізичних ударів, так і від перегріву. Висновки команди детально описані в журналі Experimental Mechanics.