Stoßabsorbierender Schaumstoff

Dilatante Flüssigkeiten für smarte Protektoren

10. Januar 2014

Eine dilatante Flüssigkeit ist eine Substanz, die unter Krafteinwirkung ihre Flexibilität und Verformbarkeit verändert. Das Funktionsprinzip geht auf atomare Bindungen in der Molekülstruktur zurück, die sich unter Druck bilden und nach Beendigung der Krafteinwirkung wieder lösen. Bei starken Stößen wird das Material sogar abrupt fest und zeigt energieabsorbierende Qualitäten. Diese Eigenschaft nutzt der britische Produzent D3o zur Herstellung von elastomeren Schaumstoffen für stoßsichere Protektoren, energieabsorbierende Schutzhelme und schlagsichere elektronische Gehäuse.

Fasern mit Flüssigkeitskammern

Erste Anwendungen findet man vor allem im Ski- und Wintersport. Am Markt sind die drei D30 Qualitäten ST, XT und Shock erhältlich, die sich hinsichtlich der Härte und Reißfestigkeit unterscheiden. Nach Beendigung der Belastung erhält der Werkstoff seine flexiblen Eigenschaften zurück. Herkömmliche Sicherheitswesten bestehen aus Faserstoffen, die die Kraft des Projektils auf eine große Fläche verteilen und dadurch die Durchschlagskraft verringern. Westen aus auxetischen Materialien würden sich beim Aufprall schlagartig verhärten und könnten so das Geschoss abprallen lassen, ohne dass die Person, die sie trägt, viel davon spürt.

Wissenschaftler am EMPA in der Schweiz gehen jetzt einen Schritt weiter. Sie entwickeln im Projekt “Rheocore” Fasern mit Flüssigkeitskammern für die Aufnahme einer dilatanten Flüssigkeit und geben der Faser damit eine steuerbare Flexibilität sowie mechanisch dämpfende Qualitäten. Die Fasern wären für adaptive Anwendungen ebenso geeignet wie für ultraleichte Verbundstoffe.

www.d3o.com

www.empa.ch

Bildquelle: University of Manchester