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 - 4,5 kg va đập với vật liệu ở tốc độ lên tới 35,4 km/h.

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 35,4 km/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”.

Theo An Khang VNE (New Atlas)

Đọc thêm

Nhiều “hạt giống” khởi nghiệp bén rễ trên thị trường

Nhiều “hạt giống” khởi nghiệp bén rễ trên thị trường

Nhiều ý tưởng khởi nghiệp ở Hà Tĩnh đã được tiếp sức để hoàn thiện sản phẩm, tìm đầu ra và từng bước đứng vững trên thị trường. Không ít sản phẩm đã vươn ra ngoài tỉnh, xuất khẩu hoặc hình thành những mô hình sản xuất, kinh doanh có giá trị.
Nga phát triển hạt nano có thể đốt nóng tế bào ung thư

Nga phát triển hạt nano có thể đốt nóng tế bào ung thư

Các nhà khoa học thuộc Đại học Khoa học và Công nghệ Quốc gia MISIS (NUST MISIS) đã phát triển một loại hạt nano từ tính mới có khả năng tự điều chỉnh nhiệt độ gia nhiệt, phù hợp với ngưỡng nhiệt được sử dụng trong điều trị bệnh ung thư.
Đột phá dùng ánh sáng "đánh thức" tế bào ung thư ngủ đông

Đột phá dùng ánh sáng "đánh thức" tế bào ung thư ngủ đông

Một số tế bào ung thư có khả năng bước vào trạng thái "ngủ đông" để sống sót qua các đợt điều trị. Thay vì tiếp tục phát triển và phân chia, chúng trở nên gần như bất hoạt, từ đó né tránh được tác dụng của nhiều loại thuốc trị ung thư.
Thí nghiệm chậm nhất thế giới

Thí nghiệm chậm nhất thế giới

Thí nghiệm nhỏ giọt nhựa đường chứng minh "chất rắn có thể chảy" bước qua năm thứ 99, là thí nghiệm có quãng thời gian dài nhất được thực hiện.
Xin chào,
Tôi là Chatbot của
Báo Hà Tĩnh
Hãy hỏi tôi bất kỳ điều gì bạn cần biết về
Báo Hà Tĩnh nhé. Tôi sẵn sàng hỗ trợ!