Войти

Новая подкладка для шлема во много раз улучшила защиту от сотрясений

1588
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
  • 23.04 05:54
  • 3
Новая политика Китая: увеличение процента учёных в ЦК КПК для ускорения развития
  • 23.04 04:25
  • 1
Франция подставляет Польшу под ядерный ответ России
  • 23.04 03:59
  • 1
Концерн Rheinmetall запустил серийное производство безэкипажных надводных аппаратов Kraken K3 Scout
  • 23.04 03:45
  • 1
Окружить работой: как Российская армия меняет тактику наступления
  • 22.04 22:15
  • 1
Индонезия ищет иностранное финансирование для приобретения истребителей Rafale и Mirage 2000
  • 22.04 20:29
  • 15615
Без кнута и пряника. Россия лишила Америку привычных рычагов влияния
  • 22.04 19:01
  • 2
Экс-президент - Европе: Посмотрите, как защищены ваши военные заводы, энергетика
  • 22.04 14:34
  • 19
Крупнейший производитель микроэлектроники в России ушел в убыток: финансовые показатели группы «Элемент» резко ухудшились
  • 22.04 14:08
  • 2
Российский БПЛА несколько часов вел съемку украинского ЗРК Patriot
  • 22.04 13:34
  • 1
Этим летом в Швейцарии пройдут самые экстремальные состязания военных роботов
  • 22.04 10:15
  • 1
Комментарий к "В США выступили с тяжелым признанием о российском оружии в зоне СВО"
  • 22.04 09:55
  • 126
Обзор программы создания Ил-114-300
  • 22.04 03:34
  • 1
В США констатировали исчезновение Су-57
  • 22.04 01:58
  • 9
Путин сможет отправлять военных на защиту соотечественников от ареста за границей (The Times, Великобритания)
  • 22.04 01:45
  • 2
ЗРК семейства "Тор" – адекватный ответ на современные воздушные угрозы