美大學研吸震新材料 硬如金屬輕如發泡膠

［星島綜合報道］約翰霍普金斯大學(Johns Hopkins University)的研究人員已經開發出一種新的吸震材料，這種材料超輕，但卻能提供金屬的保護。這種材料可以使頭盔、盔甲和車輛部件更輕、更強，重要的是可以重複使用。

這種新材料的關鍵是所謂的液晶彈性體（LCEs）。這些是處於液態結晶階段的彈性聚合物網絡，使它們具有彈性和穩定性的有用組合。LCEs通常用於製造機械人的執行器和人工肌肉，但在新的研究中，研究人員調查了這種材料吸收能量的能力。

研究小組創造了由傾斜的LCE束組成的材料，夾在堅硬的支撐結構之間。這個基本單元在材料上重複多層，因此它們在撞擊時將以不同的速度彎曲，有效地卸去能量。

在一系列的實驗中，研究小組測試了這種材料在不同速度下對不同質量的衝擊的承受能力。這些材料被重量在4至15磅（1.8至6.8公斤）之間的物體以高達22英里/小時（35.4公里/小時）的速度撞擊，而且，肯定的是，它們能保持住。

也許毫不奇怪，這種材料在更多的細胞層中表現得更好。例如，有四層的結構，其能量吸收密度幾乎是單層結構的兩倍。

雖然到目前為止，這些材料只測試了每小時22英里的撞擊，但該團隊聲稱，它們應該能夠吸收更高速度的撞擊。

研究人員指出，這種材料可用於提高頭盔、防彈衣、汽車「泵把」，以及車輛和飛機的其他部件的安全性，在保持輕質的同時有效地抵消撞擊的能量。

高級作者、機械工程系助理教授Sung Hoon Kang說：「我們對我們關於新材料的極端能量吸收能力的發現感到興奮。這種材料提供了更多的保護，可以抵消廣泛的衝擊，但更輕的材料可以減少燃料消耗和車輛的環境影響，同時對防護裝備的佩戴者來說更舒適。」

第一個使用案例將是頭盔，因為該團隊目前正在與一家公司合作，為運動員和軍隊設計和測試這種防護裝備。

圖片：約翰霍普金斯大學

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