一種納米多孔能量吸收裝置制造方法
【專利摘要】一種納米多孔能量吸收裝置，屬于納米科技領(lǐng)域，該裝置可以有效吸收物體碰撞時所產(chǎn)生的能量，減小了碰撞對人體造成的損害，其結(jié)構(gòu)包括納米多孔材料和流體，所述的納米多孔材料和流體置于一包裹體中。本發(fā)明的一種納米多孔能量吸收裝置，根據(jù)不同系統(tǒng)工況，系統(tǒng)性能可以靈活調(diào)節(jié)，吸能效果明顯，適用于多種領(lǐng)域。
【專利說明】一種納米多孔能量吸收裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于納米科技領(lǐng)域，涉及一種能量吸收裝置，尤其是一種納米多孔能量吸 收裝置。

【背景技術(shù)】
[0002] 近年來，由于各種機動車數(shù)量的劇增，道路交通事故頻發(fā)。事故發(fā)生的時候，車體 相互碰撞瞬間會產(chǎn)生很大的能量。目前，碰撞所產(chǎn)生的能量一部分轉(zhuǎn)化為車體記憶型的金 屬變形，另一部分能量則對人體造成直接或者間接性損害，而交通事故產(chǎn)生的能量對人體 造成的損害難以估量。
[0003] 現(xiàn)有的機動車車體或者某些吸能裝置，大部分都是以傳統(tǒng)材料為主，比如復(fù)合材 料、多孔金屬、泡沫材料、形狀記憶合金，這些材料的吸能效果有限，這是由它們本身的結(jié)構(gòu) 所決定的。
[0004] 納米科技是近年來發(fā)展非常迅速的新型科技，在傳統(tǒng)材料、醫(yī)療器材、電子設(shè)備、 涂料等多個領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，而且它對很多領(lǐng)域產(chǎn)生了極其重要的影響。其中，納米 多孔材料是納米科技中一個重要研究課題，由于其具有非常大的比表面積，因而得到廣泛 的應(yīng)用。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的技術(shù)任務(wù)是針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足提供一種納米多孔能量吸收裝 置，該裝置可以有效吸收物體碰撞時所產(chǎn)生的能量，減小了碰撞對人體造成的損害。
[0006] 本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：該種納米多孔能量吸收裝置，其特 征是，其結(jié)構(gòu)包括納米多孔材料和流體，所述的納米多孔材料和流體置于一包裹體中。
[0007] 可選的，所述的納米多孔材料為沸石、納米多孔二氧化硅、氧化鋁、氧化鋅、二氧化 鈦、Au、Cu、PMMA、碳納米管中的一種或者多種。
[0008] 可選的，所述的流體為去離子水、醇水混合溶劑或者堿性溶液。
[0009] 可選的，所述的包裹體密閉的幾何圖形。
[0010] 本發(fā)明具有以下突出的有益效果：
[0011] 1、由于其結(jié)構(gòu)包括納米多孔材料和流體，所述的納米多孔材料和流體置于一包裹 體中，所以該裝置在受到外力作用時，納米多孔材料和流體會將碰撞產(chǎn)生的能量轉(zhuǎn)化為界 面能和熱能，有效的吸收了大部分能量，很大程度的較少了對人體的損害。
[0012] 2、本發(fā)明的原材料成本低廉，降低了

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013] 附圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014] 附圖2是本發(fā)明的能量吸收示意圖。
[0015] 附圖標(biāo)記說明：1包裹體，2納米多孔材料，3流體。

【具體實施方式】
[0016] 如圖1所示，該種納米多孔能量吸收裝置，其結(jié)構(gòu)包括納米多孔材料2和流體3,所 述的納米多孔材料2和流體3置于一包裹體1中。
[0017] 可選的，所述的納米多孔材料2為沸石、納米多孔二氧化硅、氧化鋁、氧化鋅、二氧 化鈦、Au、Cu、PMMA、碳納米管中的一種或者多種，可根據(jù)不同的應(yīng)用領(lǐng)域，選擇不同的納米 多孔材料，以達(dá)到最好的吸能效果。
[0018] 可選的，所述的流體3為去離子水、醇水混合溶劑或者堿性溶液，可根據(jù)所選擇的 納米多孔材料配置相應(yīng)的流體，以達(dá)到最佳的吸能效果。
[0019] 可選的，所述的包裹體1密閉的幾何圖形，可根據(jù)不同的應(yīng)用環(huán)境制作成不同的 形狀，不影響使用效果，必要時可將包裹體去掉，直接填充到所需結(jié)構(gòu)中。
[0020] 當(dāng)發(fā)生碰撞時，外力首先對包裹體開始作用，進(jìn)而作用到流體，流體會在外力作用 下進(jìn)入到納米多孔材料的孔中，首先需要克服毛細(xì)力，以將部分外力功轉(zhuǎn)變?yōu)楣桃航缑婺埽?其次，在液體傳輸過程中，需要克服黏性力，也就是摩擦力，把部分外力功轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮堋?br> [0021] 圖2為本發(fā)明的能量吸收示意圖，如圖所示，兩條曲線與X軸包圍的部分即該裝置 吸收的能量。該裝置的能量吸收效率在很大范圍內(nèi)可以變化，這和液體分子在納米約束環(huán) 境下的獨特行為相關(guān)。由于納米多孔材料本身具有巨大的比表面積，因此它提供了一個理 想的能量轉(zhuǎn)換平臺，使得納米多孔材料和流體的結(jié)合成為新型的有巨大潛力的能量轉(zhuǎn)換裝 置。
[0022] 本發(fā)明的納米多孔能量吸收裝置，與市面上已有的剪切致稠液不同，納米多孔液 體直接在壓力下工作，裝置設(shè)計簡單且可以吸收多得多的能量，能直接填充入很多已有的 結(jié)構(gòu)中。液體的柔性使得其應(yīng)用空間不受限制?？稍诙喾N工作條件下應(yīng)用，包括低速和高 速沖擊，例如鞋墊和關(guān)節(jié)防護、刀刺、摩托車和運動頭盔、汽車碰撞、子彈沖擊、爆炸等。根據(jù) 不同系統(tǒng)工況，系統(tǒng)性能可以靈活調(diào)節(jié)。
[0023] 以上所述，僅為本發(fā)明的較佳實施例，并非對本發(fā)明做任何形式上的限制。任何熟 悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍情況下，都可利用上述所述技術(shù)內(nèi)容 對本發(fā)明技術(shù)方案做出許多可能的變動和修飾，或修改為等同變化的等效實施例。因此，凡 是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)對以上實施例所做的任何改動修改、 等同變化及修飾，均屬于本技術(shù)方案的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1. 一種納米多孔能量吸收裝置，其特征是，其結(jié)構(gòu)包括納米多孔材料和流體，所述的納 米多孔材料和流體置于一包裹體中。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種納米多孔能量吸收裝置，其特征是，所述的納米多孔材 料為沸石、納米多孔二氧化硅、氧化鋁、氧化鋅、二氧化鈦、Au、Cu、PMMA、碳納米管中的一種 或者多種。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種納米多孔能量吸收裝置，其特征是，所述的流體為去離 子水、醇水混合溶劑或者堿性溶液。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種納米多孔能量吸收裝置，其特征是，所述的包裹體密閉 的幾何圖形。
【文檔編號】F16F13/00GK104088957SQ201310108328
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2013年4月1日 優(yōu)先權(quán)日:2013年4月1日
【發(fā)明者】陳曦, 向勇 申請人:陳曦