Войти

Новая подкладка для шлема во много раз улучшила защиту от сотрясений

1497
0
0
Косые удары, связанные с большинством черепно-мозговых травм, воздействуют на мозг комбинацией различных движений
Косые удары, связанные с большинством черепно-мозговых травм, воздействуют на мозг комбинацией различных движений.
Источник изображения: newatlas.com

Ученые из США разработали новую легкую пену из углеродных нанотрубок. Ее можно использовать в качестве подкладки для шлемов — военных и спортивных. Благодаря поглощению кинетической энергии, вызванной ударом, она позволяет предотвращать сотрясения мозга почти в 30 раз эффективнее, чем современные шлемы американских военных. Еще материал можно применять в изготовлении упаковок электронных устройств — для предотвращения повреждений и перегрева.

Военные и спортсмены — те категории людей, которые не понаслышке знакомы с тем, что такое черепно-мозговая травма. Она же считается одной из главных причин инвалидности и смертности среди представителей этих профессий. Большинство травм связаны с косыми ударами, которые воздействуют на мозг человека комбинацией линейного и вращательного движения и вызывают сдвиг тканей мозга. Поэтому в подкладках для шлемов необходимо ограничивать и то, и другое воздействие.

Специалисты из Висконсинского университета в Мадисоне (США) разработали новый материал для таких подкладок, опираясь на свои предыдущие исследования в области пеноматериалов из вертикально расположенных углеродных нанотрубок (VACNT — vertically aligned carbon nanotube). Они представляют собой упорядоченные углеродные цилиндры с толщиной стенок в один атом.

Современные шлемы устроены таким образом, чтобы уменьшить вращательное движение, обеспечивая скольжение между головой и шлемом во время удара. Но ученые считают, что это скользящее движение не рассеивает энергию удара и плохо справляется с сильными сжатиями после него. А вот их новый пенистый материал не опирается на силу скольжения. Он имеет уникальный механизм деформации: пена хорошо прогибается при слабых ударах и становится, наоборот, жесткой, при сильных.

Ученые обнаружили, что при 20-процентном сжатии их пена рассеивает энергию удара почти в 30 раз эффективнее, чем другие виды материалов для шлемов аналогичной плотности на основе полиуретана.

«Эти характеристики делают пены VACNT очень подходящими в качестве подкладочных материалов для современных шлемов, защищающих от черепно-мозговых травм путем не только ослабления обычного удара, но и управления кинетической энергией вращения, возникающей в результате косых ударов», — рассказали разработчики.

Отметим, что ранее ученые продемонстрировали впечатляющую теплопроводность и способность к диффузии пены VACNT. Это означает, что подкладка для шлема, изготовленная из такой пены, может оставаться прохладной на сильной жаре. Еще разработчики уверяют, что их материал можно применять в изготовлении упаковок электронных устройств — для предотвращения деформации от ударов и перегрева. Исследование ученых опубликовано в журнале Experimental Mechanics.

Права на данный материал принадлежат
Материал размещён правообладателем в открытом доступе
  • В новости упоминаются
Страны
Хотите оставить комментарий? Зарегистрируйтесь и/или Войдите и общайтесь!
ПОДПИСКА НА НОВОСТИ
Ежедневная рассылка новостей ВПК на электронный почтовый ящик
  • Разделы новостей
  • Обсуждаемое
    Обновить
  • 13.07 21:36
  • 49
Командующий ВВС США в Европе о роли авиации в боевых действиях на Украине
  • 13.07 21:28
  • 20
Дроны ВСУ впервые атаковали Сибирь. Они вылетали из фуры, чтобы ударить по аэродрому
  • 13.07 21:25
  • 83
Как «Иноходец» вернул себе место в спецоперации
  • 13.07 21:18
  • 39
Российские системы ПВО: первый опыт реального боевого применения
  • 13.07 21:07
  • 33
Украина получит два 35-мм зенитных артиллерийских комплекса Rheinmetall Skynex
  • 13.07 21:06
  • 109
В США оценили российские Су-34 с УМПК
  • 13.07 19:18
  • 0
Ответ-4 на "Ответ на "Готова ли Европа к войне? (Financial Times, Великобритания)""
  • 13.07 19:14
  • 0
Ответ-3 на "Ответ на "Готова ли Европа к войне? (Financial Times, Великобритания)""
  • 13.07 18:58
  • 0
Ответ-2 на "Ответ на "Готова ли Европа к войне? (Financial Times, Великобритания)""
  • 13.07 18:33
  • 0
Ответ-1 на "Ответ на "Готова ли Европа к войне? (Financial Times, Великобритания)""
  • 13.07 18:26
  • 0
Ответ на "Срочную переброску Китаем в Иран систем ПВО объяснили устареванием российских С-300ПМУ2"
  • 13.07 17:20
  • 464
Израиль усиливает меры безопасности в связи с опасениями ударов со стороны Ирана
  • 13.07 16:09
  • 80
Какое оружие может оказаться эффективным против боевых беспилотников
  • 13.07 15:49
  • 0
Ответ на "Достойный ответ: как в СССР создали систему защиты от авианосцев США (The National Interest, США)"
  • 13.07 15:23
  • 9
SCMP: Эксперты предполагают, что секретный китайский истребитель J-36 не предназначен для ведения воздушного боя