這種新材料的關(guān)鍵是所謂的液晶彈性體（LCEs）。這些是處于液態(tài)結(jié)晶階段的彈性聚合物網(wǎng)絡(luò)，使它們具有彈性和穩(wěn)定性的有用組合。LCEs通常用于制造機器人的執(zhí)行器和人工肌肉，但在新研究中，研究人員調(diào)查了這種材料吸收能量的能力。

該團隊創(chuàng)造了由傾斜的LCE梁組成的材料，夾在堅硬的支撐結(jié)構(gòu)之間。這個基本單元在材料上重復(fù)多層，因此它們在受到?jīng)_擊時將以不同的速度彎曲，有效地消散能量。

在一系列的實驗中，研究小組測試了這種材料在不同速度下對不同質(zhì)量的沖擊的承受能力如何。這些材料被重量在4至15磅（1.8至6.8公斤）之間的物體以高達22英里/小時（35.4公里/小時）的速度撞擊，而且，肯定的是，它們能保持住。

也許毫不奇怪，這種材料在更多的結(jié)構(gòu)層中表現(xiàn)得更好。例如，一個有四層的結(jié)構(gòu)，其能量吸收密度幾乎是單層結(jié)構(gòu)的兩倍。

雖然迄今為止這些材料僅在最高22英里/小時的沖擊下進行了測試，但研究小組表示，它們應(yīng)該也能吸收更高速度的撞擊。

研究人員表示，這種材料可用于提高頭盔、防彈衣、汽車保險杠以及車輛和飛機的其他部件的安全性，在保持輕質(zhì)的同時有效地消散撞擊的能量。

高級作者、機械工程系助理教授Sung Hoon Kang說：“我們對我們關(guān)于新材料的極端能量吸收能力的發(fā)現(xiàn)感到興奮。這種材料提供了更多的保護，可以抵御廣泛的沖擊，但更輕的材料可以減少燃料消耗和車輛的環(huán)境影響，同時對防護裝備的佩戴者來說更舒適。”

第一個使用案例將是頭盔，因為該團隊目前正在與一家公司合作，為運動員和軍隊設(shè)計和測試這種防護裝備。

該研究發(fā)表在《先進材料》雜志上。