革命性澱粉氣凝膠材料 打造輕量抗衝擊頭盔新標準
美國俄亥俄州立大學醫學院研究團隊近日發表突破性研究,成功開發出一款創新的穿戴式防護材料。這款以澱粉為基底的新型氣凝膠複合材料,經實驗證實能有效降低腦震盪風險達70%,為防護裝備帶來革命性進展。
研究主持人John LaRocco博士巧妙運用烘焙技術,將玉米澱粉融入傳統氣凝膠(一種超輕質保麗龍材料)中。實驗採用特製發射裝置,在極近距離將網球射向模擬頭部。結果顯示,這種複合材料不僅能阻擋高速飛行的物體,更能有效緩解鈍器撞擊造成的傷害。
「在最理想狀態下,我們的複合材料能吸收約70%的衝擊力。」LaRocco博士強調:「這意味著僅有30%的衝擊會傳遞到頭部。」這項重要發現已刊登於《Technologies》學術期刊。
共同研究者Taeyoon Eom分享自身經歷:「我在拳擊賽後曾遭受嚴重腦震盪,這促使我投入改良現有防護技術。」他特別指出,現行防護裝備往往過於笨重,而新材料的輕量化特性(僅31%的彎曲變形率)與低成本優勢,使其在運動防護、建築工程乃至國防領域都具有廣泛應用潛力。
研究團隊採用科學化的測試方法,比較三種材料樣本的防護性能:無防護組、純氣凝膠組,以及澱粉氣凝膠複合材料組。實驗運用改良後的寵物玩具發射器與馬鈴薯砲,配合精密電子感測器與團隊自主開發的電腦視覺系統,精確測量每次撞擊的動能與偏轉數據。
「這是個不斷試錯的迭代過程。」Eom解釋道。雖然過去研究曾報告過80%的衝擊吸收率,但那些材料的成本過於昂貴。而澱粉氣凝膠的獨特優勢在於:既能增強抗衝擊性,又能保持材料的輕薄柔韌,真正實現安全與舒適的完美平衡。
LaRocco博士興奮地表示:「這項研究成果簡直是『擊倒性』的突破!」隨著這項技術的成熟,未來可望為運動員、建築工人等高风险族群提供更優異的頭部防護解決方案。
[end]