TLDR
Kerangka desain baru mempercepat proses pengembangan bahan penyerap guncangan. Performa bahan penyerap guncangan dapat dioptimalkan tanpa menambah berat atau volume. Penelitian ini memiliki aplikasi luas, termasuk dalam teknologi robotika lunak dan material metamaterial. Para insinyur mesin di University of Wisconsin–Madison telah mengembangkan kerangka kerja baru yang mempercepat desain bahan busa peredam kejut. Busa ini digunakan di berbagai perlengkapan seperti helm olahraga, militer, hingga alat pendaratan pesawat ruang angkasa. Dengan kerangka kerja ini, desain busa tidak lagi harus melalui proses uji coba yang memakan waktu berbulan-bulan.Kerangka desain ini menggabungkan atribut busa seperti ketebalan, luas permukaan, dan sifat mekanik secara bersamaan. Temuan penting dari penelitian ini adalah busa dengan respons nonlinear ternyata dalam beberapa kasus dapat lebih efektif daripada jenis busa yang memiliki tingkat tegangan konstan selama penyerapan energi. Ini membuka ruang desain yang lebih besar bagi para perancang bahan peredam kejut.Dengan memanfaatkan kerangka ini, para desainer dapat membuat peta desain yang menunjukkan bagaimana mengoptimalkan busa untuk penyerapan energi terbaik, sambil mempertimbangkan berat dan ukuran yang minimal. Hal ini sangat penting untuk aplikasi yang membutuhkan desain kompak dan ringan tanpa mengorbankan fungsi perlindungan.Untuk membuktikan efektivitas kerangka kerja mereka, tim peneliti menerapkannya pada busa nanotube karbon yang terarah vertikal. Hasilnya menunjukkan performa pelindung yang optimal untuk berbagai aplikasi. Kerangka kerja ini kini tersedia secara bebas secara daring sehingga dapat digunakan oleh insinyur di seluruh dunia.Ke depannya, kemungkinan kerangka desain ini akan dilengkapi dengan optimisasi berbasis kecerdasan buatan (AI). Dengan begitu, desainer bisa mensimulasikan ratusan konfigurasi material dalam waktu yang sangat singkat, sehingga mempercepat inovasi desain bahan pelindung yang lebih ringan, lebih aman, dan lebih efisien.
