米研究チームが3Dプリンティングでスポーツ時の衝撃保護を改善

コロラド大学とサンディア国立研究所のエンジニアが、優れた衝撃吸収を誇る高度なパッド設計を開発した。Advanced Materials Technologies誌に掲載されたこの研究は、従来の発泡体に複雑な幾何学的変化を導入し、大きな力に耐える性能を強化した。

研究チームのアプローチは、クッション材の内部構造を再設計することに重点を置いており、圧力下で座屈を制御することを可能にしている。この技術革新は、現在の技術を凌ぐだけでなく、様々なタイプの衝撃を吸収する汎用性を兼ね備えるため、スポーツギアから包装材料まで幅広い用途に理想的である。

CUボルダー校機械工学助教授のロバート・マッカーディ氏は「衝撃緩和はあらゆる場所で重要な役割を果たします。高速道路の衝突防止バリア、膝パッド、肘パッド、梱包材など、あらゆる場所で使われています」と述べている。

エンジニアたちは、カスタム・アルゴリズムを活用し、衝撃時に制御された形状崩壊を誘導するために、ねじれを戦略的に配置したハニカム状の構造を作り、さまざまな圧縮レベルにわたって一貫した力の吸収を確保した。実験室でのテストでは、標準的な発泡体と比べてエネルギー吸収が著しく向上することが実証され、この設計が衝撃保護に革命をもたらす可能性が強調された。

研究者たちは多様な素材を探求し、設計の構造的完全性を改良しており、さらなる進歩が進行中である。これらの開発により、将来はより人や物体にとって安全な環境が実現し、高度なパッド技術がリスクを軽減することが期待される。