Des chercheurs de l'Université du Colorado à Boulder et du Laboratoire national de Sandia ont développé un dispositif révolutionnairematériau absorbant les chocs, qui constitue une avancée révolutionnaire susceptible de modifier la sécurité des produits allant des équipements sportifs aux transports.
Ce matériau absorbant les chocs nouvellement conçu est capable de résister à des impacts importants et pourrait bientôt être intégré dans les équipements de football, les casques de vélo et même utilisé dans les emballages pour protéger les articles délicats pendant le transport.
Imaginez que ce matériau absorbant les chocs puisse non seulement amortir les impacts, mais également absorber davantage de force en changeant de forme, agissant ainsi plus intelligemment.
C'est exactement ce que cette équipe a réalisé. Leurs recherches, publiées en détail dans la revue scientifique Advanced Material Technology, explorent comment surpasser les performances des mousses traditionnelles. Ces dernières sont performantes avant d'être comprimées trop fort.
La mousse est omniprésente. On la retrouve dans les coussins sur lesquels nous nous reposons, les casques que nous portons et les emballages qui garantissent la sécurité de nos achats en ligne. Cependant, la mousse a aussi ses limites. Trop comprimée, elle perd sa souplesse et son élasticité, et ses performances d'absorption des chocs diminuent progressivement.
Des chercheurs de l'Université du Colorado à Boulder et du Laboratoire national de Sandia ont mené des recherches approfondies sur la structure des matériaux amortisseurs et ont proposé une conception qui repose non seulement sur le matériau lui-même, mais aussi sur sa disposition grâce à des algorithmes informatiques. Ce matériau amortissant peut absorber environ six fois plus d'énergie qu'une mousse standard et 25 % de plus que d'autres technologies de pointe.
Le secret réside dans la forme géométrique du matériau amortisseur. Le principe de fonctionnement des matériaux amortisseurs traditionnels consiste à comprimer les minuscules espaces de la mousse pour absorber l'énergie. Les chercheurs ont utilisématériau élastomère de polyuréthane thermoplastiquePour l'impression 3D, l'objectif est de créer une structure en treillis en nid d'abeille qui s'effondre de manière contrôlée lors d'un impact, absorbant ainsi plus efficacement l'énergie. Mais l'équipe souhaite un modèle plus universel, capable de gérer différents types d'impacts avec la même efficacité.
Pour y parvenir, ils ont commencé par une conception en nid d'abeille, puis y ont ajouté des ajustements spécifiques : de petits nœuds, comme des soufflets d'accordéon. Ces nœuds sont conçus pour contrôler la façon dont la structure en nid d'abeille s'affaisse sous l'effet de la force, lui permettant d'absorber en douceur les vibrations générées par divers impacts, qu'ils soient rapides et violents ou lents et doux.
Ce n'est pas seulement théorique. L'équipe de recherche a testé son concept en laboratoire, en pressant son matériau amortisseur innovant sous des machines puissantes pour démontrer son efficacité. Plus important encore, ce matériau d'amortissement de haute technologie peut être produit à l'aide d'imprimantes 3D commerciales, ce qui le rend adapté à un large éventail d'applications.
L'impact de la naissance de ce matériau absorbant les chocs est considérable. Pour les athlètes, cela signifie un équipement potentiellement plus sûr, capable de réduire les risques de collision et de chute. Pour le grand public, cela signifie que les casques de vélo offrent une meilleure protection en cas d'accident. À l'échelle mondiale, cette technologie peut améliorer de nombreux domaines, des barrières de sécurité sur les autoroutes aux méthodes d'emballage utilisées pour le transport de marchandises fragiles.
Date de publication : 4 septembre 2024