Новый материал защитит солдат, атлетов и автомобилистов
Новый материал на основе цеолитного каркаса обещает защитить людей, здания и мосты от сильных ударов. Он может эффективно поглощать и перераспределять энергию, которая ему передается
Сегодня чаще всего для поглощения механической энергии применяется резина — этот материал может защитить от ударов и некоторых травм. Несмотря на это, резина все же недостаточно эффективна для использования в качестве такого защитного материала — она поглощает слишком мало энергии.
Авторы нового исследования разработали новый материал из класса цеолитных имидазолятных каркасов. Он может поглощать большее количество механической энергии на грамм и способен выдерживать большие напряжения без нарушения внутренней структуры. Для создания такого материала ученые вводили в цеолитные каркасы водные растворы под давлением. Сами цеолиты гидрофобны и обычно обладают низкой упругостью, но в виде каркасов и с водой внутри они приобретают способность выдерживать высокие механические нагрузки и восстанавливать свою форму после этого.
Многократное повторное использование материала также позволяет материалу быть пригодным для использования в амортизирующих устройствах. Это означает, что он может быть использован для создания транспортных средств с более низким уровнем шума и вибрации, и повышенным комфортом. Этот материал также может быть частью оборудования для снижения паразитных вибраций и шума. Кроме того, его можно использовать для увеличения устойчивости мостов и зданий к землетрясениям.
Современные материалы для поглощения энергии могут разрушаться или изменять свою внутреннюю структуру под действием таких процессов, как интенсивная пластическая деформация, потеря устойчивости при изгибе и вязкоупругая диссипация. Это затрудняет создание материалов, которые могут обеспечить эффективную защиту от частых и сильных ударов.
Статья об открытии опубликована в журнале Nature Materials.
