研究人员开发出新型热塑性聚氨酯弹性体（TPU）减震材料

科罗拉多大学博尔德分校和桑迪亚国家实验室的研究人员开发了一种革命性的减震材料，这是一项突破性的发展，可以改变从运动器材到运输等产品的安全性。

这种新设计的减震材料能够承受重大冲击，可能很快就会被集成到足球装备、自行车头盔中，甚至用于包装，以在运输过程中保护精致物品。

想象一下，这种减震材料不仅可以缓冲冲击力，还可以通过改变形状来吸收更多的力，从而表现得更加智能。

这正是该团队所取得的成就。他们的研究详细发表在学术期刊《先进材料技术》上，探索我们如何超越传统泡沫材料的性能。传统的泡沫材料在被过度挤压之前表现良好。

泡沫无处不在。它存在于我们休息的垫子、我们佩戴的头盔以及确保我们网购产品安全的包装中。然而，泡沫也有其局限性。如果挤压过多，它就不再柔软、有弹性，其冲击吸收性能也会逐渐下降。

来自科罗拉多大学博尔德分校和桑迪亚国家实验室的研究人员对减震材料的结构进行了深入研究，并利用计算机算法提出了一种不仅与材料本身有关，而且与其排列有关的设计。这种阻尼材料吸收的能量比标准泡沫多约六倍，比其他领先技术多吸收 25% 的能量。

秘密在于减震材料的几何形状。传统阻尼材料的工作原理是将泡沫中的所有微小空间挤压在一起以吸收能量。研究人员使用热塑性聚氨酯弹性体材料用于 3D 打印，创建蜂窝状晶格结构，在受到冲击时以受控方式塌陷，从而更有效地吸收能量。但团队想要更通用的东西，能够以相同的效率处理各种类型的影响。

为了实现这一目标，他们从蜂窝设计开始，但后来添加了特殊的调整——像手风琴风箱一样的小结。这些结旨在控制蜂窝结构在力作用下如何塌陷，使其能够平稳地吸收各种冲击所产生的振动，无论是快速而猛烈的冲击还是缓慢而柔和的冲击。

这不仅仅是理论上的。研究团队在实验室测试了他们的设计，在强大的机器下挤压他们的创新减震材料以证明其有效性。更重要的是，这种高科技缓冲材料可以使用商业3D打印机生产，使其适用于广泛的应用。

这种减震材料的诞生带来的影响是巨大的。对于运动员来说，这意味着可能更安全的设备，可以降低碰撞和跌倒受伤的风险。对于普通人来说，这意味着自行车头盔可以在事故中提供更好的保护。在更广阔的世界中，这项技术可以改善一切，从高速公路上的安全屏障到我们用于运输易碎货物的包装方法。