விஸ்கான்சின்-மாடிசன் பல்கலைக்கழக பொறியாளர்களால் உருவாக்கப்பட்டது, ஒரு இலகுரக, அல்ட்ரா-ஷாக்-உறிஞ்சும் நுரை, வலுவான அடிகளில் இருந்து மக்களைப் பாதுகாக்க வடிவமைக்கப்பட்ட ஹெல்மெட்களை பெரிதும் மேம்படுத்தும்.
புதிய பொருள் தற்போது அமெரிக்க இராணுவ போர் ஹெல்மெட் லைனர்களில் பயன்படுத்தப்படும் நுரையை விட 18 மடங்கு அதிக குறிப்பிட்ட ஆற்றல் உறிஞ்சுதலை வெளிப்படுத்துகிறது, மேலும் அதிக வலிமை மற்றும் விறைப்புத்தன்மையைக் கொண்டுள்ளது, இது மேம்பட்ட தாக்க பாதுகாப்பை வழங்க அனுமதிக்கும்.
ஒரு தாக்கத்திலிருந்து வரும் உடல் சக்திகள் மூளையில் அதிர்ச்சியை ஏற்படுத்தலாம், இதனால் மூளையதிர்ச்சி ஏற்படும். ஆனால் இந்த இயக்க ஆற்றலை மூளையை அடைவதற்கு முன்பே உறிஞ்சிச் சிதறடிப்பதில் சிறந்த ஹெல்மெட் பொருட்கள் மூளையதிர்ச்சி மற்றும் பிற அதிர்ச்சிகரமான மூளைக் காயங்களைத் தணிக்க அல்லது தடுக்க உதவும்.
ஆராய்ச்சியாளர்களின் தொழில் பங்குதாரரான ஹெல்மெட் தயாரிப்பாளரான டீம் வெண்டி, நிஜ உலகக் காட்சிகளில் அதன் செயல்திறனை ஆராய ஹெல்மெட் லைனர் முன்மாதிரியில் புதிய பொருளைப் பரிசோதித்து வருகிறார்.
“இந்த புதிய பொருள் ஆற்றல் உறிஞ்சுதலுக்கான மிகப்பெரிய ஆற்றலைக் கொண்டுள்ளது, இதனால் தாக்கத்தைத் தணிக்கிறது, இது மூளைக் காயம் ஏற்படுவதற்கான வாய்ப்பைக் கணிசமாகக் குறைக்கும்” என்று ஆராய்ச்சிக்கு தலைமை தாங்கிய UW-மேடிசன் பொறியியல் இயற்பியல் பேராசிரியர் ராமதாசன் தேவமாறன் கூறுகிறார்.
குழு சமீபத்தில் இதழில் வெளியிடப்பட்ட ஒரு ஆய்வில் அதன் முன்னேற்றத்தை விவரித்தது எக்ஸ்ட்ரீம் மெக்கானிக்ஸ் கடிதங்கள்.
புதிய பொருள் ஒரு கட்டமைக்கப்பட்ட, செங்குத்தாக சீரமைக்கப்பட்ட கார்பன் நானோகுழாய் நுரை ஆகும். அதை உருவாக்க, ஆராய்ச்சியாளர்கள் கார்பன் நானோகுழாய்களுடன் தொடங்கினர் – ஒவ்வொரு அடுக்கிலும் ஒரு அணு தடிமன் கொண்ட கார்பன் சிலிண்டர்கள் – அடிப்படை கட்டுமானத் தொகுதிகளாக.
கார்பன் நானோகுழாய்கள் ஏற்கனவே விதிவிலக்கான இயந்திர பண்புகளைக் கொண்டுள்ளன, மேலும் அவற்றின் செயல்திறனை மேலும் மேம்படுத்த, ஆராய்ச்சியாளர்கள் பல நீள அளவுகளில் தனித்துவமான கட்டமைப்பு அம்சங்களுடன் ஒரு பொருளை வடிவமைத்தனர். பொருளின் புதிய கட்டிடக்கலை பல மைக்ரோமீட்டர் அளவிலான சிலிண்டர் கட்டமைப்புகளைக் கொண்டுள்ளது, ஒவ்வொன்றும் பல கார்பன் நானோகுழாய்களால் ஆனது.
புதிய நுரையின் இறுதி உகந்த வடிவமைப்பு அளவுருக்களைக் கண்டறிவது — சிலிண்டர்களின் தடிமன், அவற்றின் உள் விட்டம் மற்றும் அருகிலுள்ள சிலிண்டர்களுக்கு இடையிலான இடைவெளி போன்றவை — சிறிய பணி இல்லை. ஆராய்ச்சியாளர்கள் முறையாக சோதனைகளை நடத்தினர், அங்கு அவர்கள் ஒவ்வொரு அளவுருவையும் மாற்றி, சாத்தியமான அனைத்து சேர்க்கைகளையும் ஆய்வு செய்தனர்.
“எனவே நாங்கள் சில வெவ்வேறு தடிமன்களை எடுத்துக் கொண்டோம், பின்னர் ஒவ்வொரு விட்டம் அளவு மற்றும் ஒவ்வொரு சாத்தியமான இடைவெளியையும் சோதித்தோம்,” என்று தேவமாறன் கூறுகிறார். “ஒட்டுமொத்தமாக, நாங்கள் 60 வெவ்வேறு சேர்க்கைகளைப் பார்த்தோம் மற்றும் ஒவ்வொரு மாதிரியிலும் மூன்று சோதனைகளை நடத்தினோம், எனவே 180 சோதனைகள் இந்த ஆய்வுக்கு சென்றன.”
அவர்கள் ஒரு தெளிவான வெற்றியாளரைக் கண்டுபிடித்தார்கள். 10 மைக்ரோமீட்டர்கள் அல்லது அதற்கும் குறைவான தடிமன் கொண்ட சிலிண்டர்கள், ஒன்றுக்கொன்று நெருக்கமாக அமைக்கப்பட்டு, சிறந்த அதிர்ச்சி-உறிஞ்சும் பண்புகளைக் கொண்ட ஒரு நுரையை உருவாக்கியது.
“எங்கள் ஊடாடும் கட்டிடக்கலை காரணமாக ஒட்டுமொத்த பண்புகள் மேம்படும் என்று நான் எதிர்பார்த்தேன், ஆனால் சிலிண்டர்கள் 10 மைக்ரோமீட்டர் தடிமனாக இருக்கும்போது பண்புகள் எவ்வளவு வியத்தகு முறையில் மேம்படுத்தப்பட்டன என்பது எனக்கு ஆச்சரியமாக இருந்தது,” என்கிறார் தேவமாறன். “செயல்முறை-கட்டமைப்பு-சொத்து உறவுகளில் வெளிப்பட்ட ஒரு அசாதாரண அளவு விளைவு காரணமாக இது இருந்தது. விளைவு மிகவும் உச்சரிக்கப்பட்டது, மேலும் இது நாங்கள் குறிவைத்த பண்புகளுக்கு மிகவும் சாதகமாக மாறியது.”
கூடுதலாக, புதிய பொருள் அதன் கார்பன் நானோகுழாய் கட்டுமானத் தொகுதிகள் காரணமாக மிக உயர்ந்த மற்றும் மிகக் குறைந்த வெப்பநிலையில் வலுவான அதிர்ச்சி-உறிஞ்சக்கூடியதாக இருக்கும், இது பரந்த அளவிலான தீவிர சூழல்களில் பயன்பாடுகளுக்கு பயனுள்ளதாக இருக்கும்.
கோமல் சாவ்லா, UW-மேடிசன் முதுகலை ஆராய்ச்சி கூட்டாளி மற்றும் பட்டதாரி மாணவர்களான அபிஷேக் குப்தா மற்றும் அபிஜீத் எஸ். பரத்வாஜ் உள்ளிட்ட ஆராய்ச்சியாளர்கள் விஸ்கான்சின் முன்னாள் மாணவர் ஆராய்ச்சி அறக்கட்டளை மூலம் தங்கள் கண்டுபிடிப்புகளுக்கு காப்புரிமை பெற்றுள்ளனர். பல்கலைக்கழக-தொழில்துறை ஒத்துழைப்பு UW¬-Madison-தலைமையிலான PANTHER திட்டத்தின் ஒரு பகுதியாகும், இது ஒரு இடைநிலை ஆராய்ச்சி முயற்சியாகும், இது அதிர்ச்சிகரமான மூளைக் காயங்களை சிறந்த கண்டறிதல் மற்றும் தடுப்பை செயல்படுத்துவதற்கான தீர்வுகளை உருவாக்குகிறது.
அமெரிக்க கடற்படை ஆராய்ச்சி அலுவலகம் (N000142112044) மற்றும் ராணுவ ஆராய்ச்சி அலுவலகம் (W911NF2010160) ஆகியவற்றின் மானியங்கள் ஆராய்ச்சிக்கு ஆதரவளித்தன.
கதை ஆதாரம்:
வழங்கிய பொருட்கள் விஸ்கான்சின்-மாடிசன் பல்கலைக்கழகம். ஆடம் மாலெசெக் எழுதிய அசல். குறிப்பு: நடை மற்றும் நீளத்திற்கு உள்ளடக்கம் திருத்தப்படலாம்.