Войти

Новая подкладка для шлема во много раз улучшила защиту от сотрясений

1577
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
  • 13.03 12:42
  • 499
Подушка безопасности Ирана на фоне слов Израиля о недостаточности вывоза урана
  • 13.03 12:29
  • 14964
Без кнута и пряника. Россия лишила Америку привычных рычагов влияния
  • 13.03 12:01
  • 1
Китай разработал дешевое микроволновое оружие против дронов
  • 13.03 11:21
  • 1
В Китае разработали сверхпрочный материал для истребителей шестого поколения
  • 13.03 10:50
  • 3
Как США удалось так быстро расправиться с ВМС Ирана
  • 13.03 00:00
  • 0
Комментарий к "После удара США по ВМС Ирана «уничтожители» российских С-400 стали ПКР"
  • 12.03 20:47
  • 0
Комментарий к "Ракетные крейсера уцелевшей Российской Империи. Проект 1255 «Скопа». Крейсер «Императрица Мария»"
  • 12.03 19:40
  • 108
МС-21 готовится к первому полету
  • 12.03 15:46
  • 2
Производство Ту-214 снова реконструируют
  • 12.03 12:01
  • 1
Из-за войны на БВ в Японии и Южной Корее готовы покупать алюминий у «Русала»
  • 12.03 11:02
  • 3
Си Цзиньпин призвал строго контролировать армию Китая
  • 12.03 02:00
  • 1
Президент Польши решил наложить вето на закон о кредите SAFE, сообщил Туск
  • 12.03 00:43
  • 2
Фон дер Ляйен: отказ от АЭС был стратегической ошибкой Европы
  • 11.03 21:58
  • 0
Комментарий к "Фон дер Ляйен: отказ от АЭС был стратегической ошибкой Европы"
  • 11.03 21:18
  • 0
Комментарий к "НАТО проводит учения рядом с российской границей. Чем должна ответить Москва?"