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，屬于納米科技領域，該裝置可以有效吸收物體碰撞時所產生的能量，減小了碰撞對人體造成的損害，其結構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。本發明的一種納米多孔能量吸收裝置，根據不同系統工況，系統性能可以靈活調節，吸能效果明顯，適用于多種領域。
【專利說明】一種納米多孔能量吸收裝置
【技術領域】
[0001] 本發明屬于納米科技領域，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】
[0002] 近年來，由于各種機動車數量的劇增，道路交通事故頻發。事故發生的時候，車體 相互碰撞瞬間會產生很大的能量。目前，碰撞所產生的能量一部分轉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，而交通事故產生的能量對人體 造成的損害難以估量。
[0003] 現有的機動車車體或者某些吸能裝置，大部分都是以傳統材料為主，比如復合材 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構 所決定的。
[0004] 納米科技是近年來發展非常迅速的新型科技，在傳統材料、醫療器材、電子設備、 涂料等多個領域得到了廣泛的應用，而且它對很多領域產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 的應用。
【發明內容】
[0005] 本發明的技術任務是針對上述現有技術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生的能量，減小了碰撞對人體造成的損害。
[0006] 本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：該種納米多孔能量吸收裝置，其特 征是，其結構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] 本發明具有以下突出的有益效果：
[0011] 1、由于其結構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生的能量轉化為界 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是本發明的結構示意圖。
[0014] 附圖2是本發明的能量吸收示意圖。
[0015] 附圖標記說明：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，其結構包括納米多孔材料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，可根據不同的應用領域，選擇不同的納米 多孔材料，以達到最好的吸能效果。
[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，可根據所選擇的 納米多孔材料配置相應的流體，以達到最佳的吸能效果。
[0019] 可選的，所述的包裹體1密閉的幾何圖形，可根據不同的應用環境制作成不同的 形狀，不影響使用效果，必要時可將包裹體去掉，直接填充到所需結構中。
[0020] 當發生碰撞時，外力首先對包裹體開始作用，進而作用到流體，流體會在外力作用 下進入到納米多孔材料的孔中，首先需要克服毛細力，以將部分外力功轉變為固液界面能， 其次，在液體傳輸過程中，需要克服黏性力，也就是摩擦力，把部分外力功轉變為熱能。
[0021] 圖2為本發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可以變化，這和液體分子在納米約束環 境下的獨特行為相關。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 想的能量轉換平臺，使得納米多孔材料和流體的結合成為新型的有巨大潛力的能量轉換裝 置。
[0022] 本發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 結構中。液體的柔性使得其應用空間不受限制。可在多種工作條件下應用，包括低速和高 速沖擊，例如鞋墊和關節防護、刀刺、摩托車和運動頭盔、汽車碰撞、子彈沖擊、爆炸等。根據 不同系統工況，系統性能可以靈活調節。
[0023] 以上所述，僅為本發明的較佳實施例，并非對本發明做任何形式上的限制。任何熟 悉本領域的技術人員，在不脫離本發明技術方案范圍情況下，都可利用上述所述技術內容 對本發明技術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 是未脫離本發明技術方案的內容，依據本發明的技術對以上實施例所做的任何改動修改、 等同變化及修飾，均屬于本技術方案的保護范圍。
【權利要求】
1. 一種納米多孔能量吸收裝置，其特征是，其結構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. 根據權利要求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. 根據權利要求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. 根據權利要求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 優先權日:2013年4月1日
【發明者】陳曦, 向勇 申請人:陳曦