来自约翰霍普金斯大学极端材料研究所的一组研究人员开发了一种减震材料,它比金属更坚固,但更轻。开发这种泡沫状材料的研究人员认为,它可以用来制造轻便、坚固和可重复使用的防护设备。

目前在汽车保险杠和头盔等应用中使用的材料在高速行驶时往往表现不佳,并且主要是一次性使用的。新材料使用所谓的液晶弹性体(LCE)。

这些是保持在液晶相中的长链分子(聚合物),这使得液晶弹性体(LCE)既有弹性又稳定。液晶弹性体(LCE)已被用于制造机器人的致动器和人造肌肉。然而,约翰霍普金斯大学的研究人员研究了LCEs吸收能量的能力。

该团队使用了多层液晶弹性体(LCE),夹在更硬的支撑材料之间。该材料被设计为在撞击时以不同的速率弯曲,从而消耗能量。

在测试中,这些液晶弹性体(LCE)材料在被重达4至15磅(1.8至6.8公斤)的物体撞击后,以高达每小时22英里(每小时35.4公里)的速度撞击后保持良好状态。该团队相信,填充物可以安全地吸收更大的冲击力。

机械工程助理教授 Sung Hoon Kang 说:”我们对液晶弹性体(LCE)新材料极端能量吸收能力的发现感到兴奋,液晶弹性体(LCE)这种材料提供了更多的保护,免受各种冲击,但更轻可以减少燃料消耗和车辆对环境的影响,同时为防护装备佩戴者提供更舒适的保护。“

材料科学一直在提供新的创新。有些旨在创造更坚固的材料,而另一些则侧重于灵活性,可持续性,减轻重量或其他因素。一些创新材料包括低碳铝和由藻类制成的滑雪板。

研究人员表示,液晶弹性体(LCE)这种材料可能有许多用途,包括头盔,防弹衣,运动装备以及汽车和飞机零件。

液晶弹性体(LCE)可以用来更有效地消耗撞击产生的能量,同时减轻重量。约翰霍普金斯大学团队正在探索与一家头盔公司合作,为运动员和军队设计、制造和测试下一代头盔。