-
ACF
(仿生超材料)
鎖定
一種仿生吸能材料,是王博偉在2011年從仿生、力學、高分子等跨學科研究的基礎上,經過6年近12000次左右的試錯性試驗研究發明而來的。該材料通過模仿人體關節軟骨的分子結構,可以吸收大量衝擊力,從而保護骨關節。後續材料迅速應用於鞋靴、運動防護、軍事防彈、航空以及潛艇減震等多個領域,用科技保障了生命健康。
[1]
ACF定義
是ACF實驗室團隊經過6年12000餘次試驗研發成功的,該材料能夠吸收90%以上的衝擊力,能將衝擊能量瞬間轉化為不明顯的熱能,最大限度地保護人體及貴重物品不受衝擊力的傷害,廣泛應用於運動、醫療、汽車防撞等領域。
[3]
ACF原理
基於軟骨仿生的三維超微結構,瞬間將衝擊能量轉化為不明顯的熱能。在軟骨的功能構造的啓發下,通過對仿生學、高分子化學、生物力學的研究和模型的構建,用植物和石油裏面提煉的液體進行化學試驗,在液體變成固體的過程中逐步調整和控制各種物性參數並使其無限地接近於人的軟骨構造。
[4]
技術原理是利用材料的基本性能:多級孔隙、黏彈性,通過基礎原料選型,原材料改性,配方和工藝優化的方式,控制材料的密度、硬度、拉力、回彈時間、孔隙結構,特別是結構,使其在受到外力衝擊的情況下,通過材料內部的摩擦、彎曲(或扭轉)、彈塑性(或黏彈性)滯回變形來耗散或吸收衝擊所產生的能量,然後使其轉變為熱能,同時平緩地釋放以延長速度變化的時間,從而達到儘可能減小衝擊力的目的。
[5]
ACF特點
①吸能性能優異。根據專業評估,在同等吸能條件下,ACF厚度是其他材料的1/3甚至1/5,性能提升3倍-5倍,吸能性能達到了驚人的97.8%。此外,對比2023年能找到的國內、外各種緩衝材料:包括但不限於乳膠、橡膠、回力、EVA、SBR、EPS、XRD、D3O、OrthoLite、poron等,ACF均具有碾壓式的技術優勢。
[6]
ACF應用
人體衝擊保護,如鞋、頭盔、護具、防護服、防彈衣;汽車防撞,如保險槓、防撞梁、座椅等等;高鐵、飛機、航空器緩衝吸能;貴重物品保護,如手機電腦防跌落、無人機機器人減震;其他如軍警訓練、體育運動、醫療矯正、防爆防彈等等。
[4]
其中,用於鞋墊和專業運動鞋,可減少膝關節受傷。
[2]
- 參考資料
-
- 1. 歷經12000次試驗,他以科技支撐起生命的“守護傘”丨對話“新”朋友④-佛山頭條-佛山新聞網 .佛山新聞網[引用日期2023-07-24]
- 2. 包志強,陳揚,陳國強,陳銘璁,王博偉,王小剛,習會峯,黃世清,黃治官.一種具有緩衝性能的軟骨仿生材料在減輕膝關節損傷中的研究:醫師在線,2022:128-129
- 3. 感受佛山科創成果 搭建合作交流橋樑 .佛山+客户端[引用日期2023-07-24]
- 4. 佛山日報數字報-“無心插柳”成就行業隱形冠軍 .佛山日報[引用日期2023-07-24]
- 5. 於百計 ,李雪梅,王博偉,曹中華,王小剛,趙碎浪,吳潔.女鞋中底(中跟)緩震性能研究:第 13 屆全國皮革科學技術會議論文集,2020
- 6. 王博偉:推動科研與產業雙向奔赴|回訪佛山最美科技工作者 .南方日報、南方+客户端[引用日期2023-07-24]
- 7. 陳松,習會峯,黃世清,王博偉,王小剛.軟基體混合胞孔材料的力學性能及抗多次衝擊性能:爆炸與衝擊,2022