I ricercatori dell’Università del Wisconsin-Madison hanno ideato una nuova schiuma leggera e ultra-ammortizzante a base di nanotubi di carbonio che promette una protezione superiore contro le commozioni cerebrali.
Una schiuma leggera e ultra-ammortizzante potrebbe migliorare i caschi progettati per proteggere le persone da forti colpi.
Sviluppato dagli ingegneri dell’Università del Wisconsin-Madison, il nuovo materiale presenta un assorbimento di energia specifica 18 volte superiore a quello della schiuma attualmente utilizzata nelle fodere dei caschi da combattimento militari statunitensi oltre a una resistenza e una rigidità tali da fornire una migliore protezione dagli impatti.
Le forze fisiche di un impatto possono infliggere traumi al cervello, provocando una commozione cerebrale.
I materiali del casco, in grado di assorbire meglio questa energia cinetica prima che raggiunga il cervello, potrebbero aiutare a mitigare, o addirittura prevenire, commozioni cerebrali e altre lesioni cerebrali traumatiche.
Il produttore di caschi Team Wendy, partner industriale della ricerca, sta sperimentando il nuovo materiale in un prototipo di fodera per casco.
Il nuovo materiale è una schiuma di nanotubi di carbonio progettata e allineata verticalmente.
Per migliorare le prestazioni dei nanotubi di carbonio, che hanno già eccezionali proprietà meccaniche, i ricercatori hanno progettato un materiale con caratteristiche strutturali uniche su più scale di lunghezza.
La nuova architettura del materiale è costituita da numerose strutture cilindriche su scala micrometrica, ciascuna composta da diversi nanotubi di carbonio.
Successivamente i ricercatori hanno condotto esperimenti per verificare i parametri di progettazione ottimali della nuova schiuma, come lo spessore dei cilindri, il loro diametro interno e lo spazio tra i cilindri adiacenti, arrivando alla conclusione che i cilindri con uno spessore di 10 micrometri o meno, disposti uno vicino all’altro, producono una schiuma con le migliori proprietà di assorbimento degli urti.
Il nuovo materiale può garantire un forte assorbimento degli urti a temperature molto alte o molto basse grazie ai suoi componenti di nanotubi di carbonio, risultando utile per applicazioni in un’ampia gamma di ambienti estremi.
