soldaten, atleten, en automobilisten zouden een veiliger leven kunnen leiden dankzij een nieuw proces dat zou kunnen leiden tot een efficiëntere en herbruikbare bescherming tegen schokken en stoten, explosie, en trillingen, volgens een nieuwe studie.

Onder druk staande toevoeging van waterige oplossingen in waterafstotende nanoporeuze materialen, zoals zeolieten en metaal-organische raamwerken, zou kunnen helpen bij het creëren van hoogwaardige energieabsorberende systemen.

Een internationaal onderzoeksteam experimenteerde met hydrothermisch stabiele zeolitische imidazolaatraamwerken (ZIF's) met een 'hydrofobe' kooiachtige moleculaire structuur - en ontdekte dat dergelijke systemen opmerkelijk effectieve energieabsorbeerders zijn bij realistische, hoge laadcondities, en dit fenomeen wordt geassocieerd met de waterclustering en mobiliteit in nanokooien.

Onderzoekers van de universiteiten van Birmingham en Oxford, samen met de Universiteit Gent, België, publiceerden hun bevindingen vandaag in Natuurmaterialen .

Dr. Yueting Sun, Docent Engineering aan de Universiteit van Birmingham, merkte op:"Rubber wordt tegenwoordig veel gebruikt voor schokabsorptie, maar het proces dat we hebben ontdekt, creëert een materiaal dat meer mechanische energie per gram kan absorberen met een zeer goede herbruikbaarheid dankzij het unieke mechanisme op nanoschaal.

"Het materiaal is van groot belang voor de veiligheid van voertuigen voor zowel inzittenden als voetgangers, militaire gepantserde voertuigen en infrastructuren, evenals bescherming van het menselijk lichaam.

"Soldaten en politie zouden kunnen profiteren van betere kogelvrije vesten en bompakken, atleten kunnen effectievere helmen dragen, kniebeschermers en inlegzolen voor schoenen, omdat het materiaal vloeibaar en flexibel is om te dragen."

De herbruikbaarheid van het materiaal, voortkomend uit de spontane vloeistofextrusie, maakt het materiaal ook geschikt voor dempingsdoeleinden, wat betekent dat het kan worden gebruikt om voertuigen te maken met minder geluid en trillingen, evenals een beter rijcomfort.

Het materiaal kan ook in machines worden verwerkt om schadelijke trillingen en lawaai te verminderen, waardoor de onderhoudskosten worden verlaagd. Het kan ook worden gebruikt om de kwetsbaarheid voor aardbevingen van bruggen en gebouwen te verminderen.

De huidige state-of-the-art energieabsorberende materialen zijn afhankelijk van processen zoals uitgebreide plastische vervorming, cel knikken, en visco-elastische dissipatie, waardoor het moeilijk is om materialen te maken die efficiënte bescherming kunnen bieden tegen meerdere effecten.