Tim Briggs heeft een carrière opgebouwd bij Sandia National Laboratories en heeft met zijn team van medewerkers dingen kapot gemaakt en kapot gemaakt. Nutsvoorzieningen, hij heeft een breuktesttool ontwikkeld waarmee alles, van structurele frames van vliegtuigen tot mobiele telefoons, sterker kan worden.

Briggs heeft een patent ingediend voor een apparaat dat is gekoppeld aan gebonden structurele composietmaterialen met de bedrieglijk alledaagse titel "Mode I Fracture Testing Fixture".

Het apparaat, een kleine set van twee hangers niet groter dan een hand, past in een nauwkeurig geboord gat door het midden van twee aan elkaar gehechte structurele materialen. De hangers worden vervolgens bevestigd aan een traditionele testmachine die is ontworpen om het gehechte monster uit elkaar te trekken om te meten hoe zwaar het is. Vóór de innovatie van Briggs, monstervoorbereiding en het uitvoeren van een reeks van dergelijke breuktests kan dagen of zelfs weken langer duren.

"We trekken de breukspecimens heel gecontroleerd uit elkaar, "Briggers, die werkt in Sandia's Lightweight Structures Lab, zei. "Vervolgens, we kunnen de respons van het materiaal meten en de relevante breukeigenschappen kwantificeren, wat ons informeert hoe scheuren daadwerkelijk kunnen groeien bij gebruik in afgewerkte producten onder verschillende belastingsomstandigheden."

In elke industrie en elk consumentenproduct, dingen breken. Dit kan leiden tot verlies van eigendom, geschil, verwondingen en verlies van het leven. Soms gebeurt het breken omdat een ontwerp is ontworpen zonder een volledig begrip van hoe de materialen onder bepaalde omstandigheden presteren.

"Denk aan kritieke toepassingen zoals een vliegtuig met drukcabine op 30, 000 voet met 300 of meer zielen aan boord die vertrouwen op gelijmde oppervlakken als onderdeel van een kritisch belastingspad, Briggs legde uit. "Dat kan nooit mislukken. Maar mensen willen ook niet hun zeer goedaardige koolstofvezel hockeystick of mountainbike waar ze honderden of zelfs duizenden dollars voor hebben betaald om te breken."

Het apparaat en de methodologie kunnen worden toegepast "op alles daartussenin - medische apparaten, ruimtevaart, auto crash waardigheid, civiele structuren, drukvaten, recreatie en sport. Elke constructie wordt waarschijnlijk beïnvloed door op breuken gebaseerde faalmechanismen, en testen is moeilijk. Dit nieuwe apparaat en deze aanpak hebben tot doel het een beetje eenvoudiger te maken, " hij zei.

Voordat hij zijn hangers ontwikkelde, Briggs en zijn team zouden de scharnieren moeten uitlijnen en vastmaken aan de exemplaren, wat aanzienlijke tijd en kosten aan het proces toevoegde voordat u het experiment zelfs maar kon opzetten en uitvoeren.

"Zo simpel als het is, " zei hij over de nieuwe aanpak met behulp van het ophangsysteem met vrije rotatie, "dit is een beetje de nieuwigheid van dit apparaat. Er is hier een schoonheid en eenvoud. Nu kun je het oude, moeizaam proces van het hechten van scharnieren aan de oppervlakken van het monster. Ik kan je niet vertellen hoeveel werk het voor ons was om scharnieren te snijden, schuur en reinig alle verlijmde oppervlakken, meng lijmen, lijn het scharnier precies uit op het preparaatvlak, lijm het scharnier aan één kant van het preparaat, laat het genezen, ruim de rotzooi op, doe het dan allemaal weer naar de andere kant. Nu is het letterlijk gewoon een gat boren en gaan."

Briggs' apparaat waarvoor patent is aangevraagd, zorgt voor een veel snellere en goedkope doorlooptijd voor zijn team om deze kritieke breukeigenschappen te verkrijgen, waardoor er veel meer inzicht is in de omstandigheden waardoor materialen kunnen breken en falen.

Omdat de testtijd aanzienlijk wordt verkort, ingenieurs krijgen de kans om dingen beter te maken door monsters te onderwerpen aan een breder scala aan omgevings- en laadomstandigheden, zorgen voor meer voorspelbare prestaties om de betrouwbaarheid en veiligheid te verbeteren en tegelijkertijd de onderzoeks- en ontwikkelingskosten te verlagen.

Bedrijven kunnen met deze nieuwe aanpak niet alleen hun producten veiliger en betrouwbaarder maken, maar de kostenbesparingen die zijn gerealiseerd door efficiënter onderzoek en ontwikkeling, evenals vermindering van aansprakelijkheidsgeschillen, kunnen worden doorberekend aan de consument.

Briggs zei, "Ik hoop dat deze nieuwe aanpak, en het werk dat het voor anderen mogelijk zou kunnen maken, een brede reikwijdte en impact kunnen hebben die verder gaan dan Sandia's nationale veiligheidsmissie, het dagelijks leven van mensen zichtbaarder raken in hun dagelijkse activiteiten."