基于剪切强化效应的口罩:优异的冲击吸收能力与柔软感知能力
Chao Huang1, Jing Zhou1, Shiyu Gu2
1State Key Laboratory of Oral Diseases & National Center for Stomatology & National Clinical Research Center for Oral Diseases, West China Hospital of Stomatology, Sichuan University, Chengdu 610041, Sichuan ,China.
ACS applied materials & interfaces
|November 7, 2023
概括
新的剪切硬口罩 (SSM) 提供了对运动伤害的优越保护. 这些薄而柔软的口罩显著降低了冲击力,提高了运动员在高接触活动中的安全性和舒适性.
科学领域:
- 生物材料科学 生物材料科学
- 运动医学 运动医学
- 机械工程 机械工程
背景情况:
- 口罩可以防止接触体育运动中的头和面部伤害.
- 目前的口罩由于厚度和硬度而引起不适,限制了有效性.
- 这导致口腔和面部受伤的发生率更高.
研究的目的:
- 开发一种具有增强冲击吸收和舒适性的新型口罩.
- 研究保护设备的剪切强化材料的潜力.
- 为了提高运动口罩的合规性和保护性.
主要方法:
- 使用非牛顿材料制造剪切硬口罩 (SSM).
- 对SSM与商业口罩材料 (Erkoflex,Erkoloc-pro) 的比较分析.
- 评估冲击吸收,峰值力减小,缓冲时间和扬模量.
主要成果:
- 与商业材料相比,SSM的峰值冲击力减少了60%左右.
- 在撞击过程中,SSM提供了大约3倍的缓冲时间.
- 在SSM中,Young的模量 (0.48MPa) 显著降低,表明软度,并且在体外显示生物相容性.
结论:
- 剪切硬口罩提供卓越的减震和舒适性.
- SSM为开发薄,柔软和有效的口腔保护装置提供了一个有前途的平台.
- 这一创新扩大了剪切强化材料在体育安全中的应用.
