Войти

Новая подкладка для шлема во много раз улучшила защиту от сотрясений

1453
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
  • 01.02 20:57
  • 1
Война беспилотников: опубликованы кадры, на которых российский FPV-дрон успешно атакует БПЛА-ретранслятор ВСУ
  • 01.02 20:52
  • 1
В России допустили оснащение Су-57 «Кинжалом»
  • 01.02 20:08
  • 275
Россия приняла на вооружение новую боевую машину поддержки танков "Терминатор-2", разработанную специально для уличных боев: это настоящий "комбайн смерти"! (Sohu, Китай)
  • 01.02 16:33
  • 7400
Без кнута и пряника. Россия лишила Америку привычных рычагов влияния
  • 01.02 15:20
  • 1
«Зеленая» электростанция Ростеха впервые поставила почти 2 млн кВт в энергосеть
  • 31.01 22:17
  • 2
В России запатентовали конструкцию гибрида вертолета и самолета
  • 31.01 20:54
  • 3
«В России разрабатывают вертолет, который в полете превращается в самолет»
  • 31.01 19:55
  • 3
В зоне СВО заметили БМП с «мохнатым» «царь-мангалом»
  • 31.01 17:27
  • 0
Беларусь: выбор сделан, что будет дальше?
  • 31.01 17:23
  • 1
Стало известно о разработке российского гражданского сверхзвукового самолета
  • 31.01 16:49
  • 2
Чемезов заявил, что ОАК будет наращивать производство Су-57
  • 31.01 13:20
  • 2
Концерн «Калашников» завершил испытания в зоне СВО тактических опор под стрелковое оружие для поражения беспилотников
  • 31.01 08:09
  • 150
В России запустили производство 20 самолетов Ту-214
  • 30.01 14:26
  • 0
Пишем – сокращение американских войск в Европе, в уме – подготовка к войне
  • 30.01 00:11
  • 1
Некое сочетание взглядов "со стороны" (сейчас) и "изнутри" (на основе прошлого опыта)