soldati, atleti, e gli automobilisti potrebbero condurre una vita più sicura grazie a un nuovo processo che potrebbe portare a una protezione più efficiente e riutilizzabile da urti e impatti, esplosione, e vibrazione, secondo un nuovo studio.

Inserimento pressurizzato di soluzioni acquose in materiali nanoporosi idrorepellenti, come zeoliti e strutture metallo-organiche, potrebbe aiutare a creare sistemi di assorbimento di energia ad alte prestazioni.

Un team di ricerca internazionale ha sperimentato strutture di imidazolato zeolitico (ZIF) idrotermicamente stabili con una struttura molecolare simile a una gabbia "idrofobica", scoprendo che tali sistemi sono assorbitori di energia straordinariamente efficaci a livelli realistici, condizioni di carico ad alta velocità, e questo fenomeno è associato al raggruppamento e alla mobilità dell'acqua nelle nanogabbie.

Ricercatori delle Università di Birmingham e Oxford, insieme all'Università di Gand, Belgio, hanno pubblicato oggi i loro risultati in Materiali della natura .

Dottor Yueting Sun, Docente di Ingegneria presso l'Università di Birmingham, ha commentato:"Oggigiorno la gomma è ampiamente utilizzata per l'assorbimento degli urti, ma il processo che abbiamo scoperto crea un materiale in grado di assorbire più energia meccanica per grammo con un'ottima riutilizzabilità grazie al suo meccanismo unico su nanoscala.

"Il materiale ha un grande significato per la sicurezza in caso di incidente automobilistico sia per gli occupanti che per i pedoni, veicoli e infrastrutture militari corazzati, nonché protezione del corpo umano.

"Soldati e polizia potrebbero beneficiare di una migliore armatura e tute antibomba, gli atleti potrebbero indossare caschi più efficaci, ginocchiere e solette delle scarpe in quanto il materiale è liquido e flessibile da indossare."

La riutilizzabilità del materiale, derivanti dall'estrusione spontanea di liquidi, consente inoltre al materiale di essere adatto a scopi di smorzamento, il che significa che potrebbe essere utilizzato per creare veicoli con meno rumore e vibrazioni, oltre a un miglior comfort di marcia.

Il materiale potrebbe anche essere incorporato nei macchinari per ridurre le vibrazioni dannose e il rumore, riducendo i costi di manutenzione. Potrebbe anche essere utilizzato per ridurre la vulnerabilità ai terremoti di ponti ed edifici.

Gli attuali materiali di assorbimento di energia all'avanguardia si basano su processi come l'estesa deformazione plastica, instabilità cellulare, e dissipazione viscoelastica, rendendo difficile la creazione di materiali in grado di fornire una protezione efficiente da impatti multipli.