Un equipo de investigadores de la Universidad Johns Hopkins ha creado un material amortiguador que protege como el metal, pero es más ligero, más resistente y reutilizable. Los nuevos materiales similares a la espuma podrían cambiar las reglas del juego para cascos, chalecos antibalas y piezas de automóviles y aviación.

“Estamos entusiasmados con nuestros hallazgos sobre la capacidad máxima de absorción de energía de los nuevos materiales”, dijo el autor principal Sung Hoon Kang, profesor asistente de ingeniería mecánica. “El material brinda más protección contra una amplia gama de impactos, pero ser más liviano puede reducir el consumo de combustible de los vehículos y el impacto ambiental al tiempo que es más cómodo para los usuarios de equipos de protección”.

Kang, que también es miembro del Instituto Hopkins para Materiales Extremos, quería crear un material que absorbiera más energía que los guardabarros y los revestimientos de los cascos existentes. Señala que los materiales típicos utilizados en estos importantes dispositivos de protección no funcionan bien a altas velocidades y, a menudo, no son reutilizables.

El equipo de investigación pudo agregar resistencia y reducir el peso mediante el uso de elastómeros de cristal líquido (LCE) altamente absorbentes de energía, que se han utilizado principalmente en actuadores y robótica.

Durante los experimentos para probar la capacidad del material para soportar impactos, soportó los golpes de objetos que pesaban entre 4 y 15 libras, a velocidades de alrededor de 22 millas por hora. Las pruebas se limitaron a 22 mph debido a las limitaciones de las máquinas de prueba, pero el equipo confía en que el revestimiento puede absorber impactos más grandes de manera segura.

Kang y su equipo están explorando colaborar con una empresa de cascos para diseñar, fabricar y probar cascos de próxima generación para atletas y militares.

Los resultados aparecieron en la revista materiales avanzados.

El equipo de investigación de Johns Hopkins también incluyó: Lichen Fang, ex estudiante de posgrado; Thao (Vicky) Nguyen, Profesor de Ingeniería Mecánica; Bijon Shen, estudiante de posgrado; Seung-Yeol Jeon, ex investigador postdoctoral en el Instituto Hopkins para Materiales Extremos; y Zeyu Zhu, ex estudiante de posgrado; y Nicholas A. Traugott y Christopher M. Yakaki, ambos de la Universidad de Colorado Denver.

Esta investigación es apoyada en parte por la Oficina de Investigación del Ejército (número de subvención W911NF-17-1-0165) y el Fondo de Iniciación de la Escuela de Ingeniería Johns Hopkins Whiting.