Soldater, idrottare, och bilister kan leva säkrare liv tack vare en ny process som kan leda till ett mer effektivt och återanvändbart skydd mot stötar och stötar, explosion, och vibrationer, enligt en ny studie.

Trycksatt införande av vattenlösningar i vattenavvisande nanoporösa material, såsom zeoliter och metallorganiska ramverk, skulle kunna bidra till att skapa högpresterande energiabsorberande system.

Ett internationellt forskarlag experimenterade med hydrotermiskt stabila zeolitiska imidazolat-ramverk (ZIF) med en "hydrofob" burliknande molekylstruktur - och fann att sådana system är anmärkningsvärt effektiva energiabsorbenter vid realistiska, höghastighetsbelastningsförhållanden, och detta fenomen är förknippat med vattenkluster och rörlighet i nanocages.

Forskare från universiteten i Birmingham och Oxford, tillsammans med Gents universitet, Belgien, publicerade sina resultat idag i Naturmaterial .

Dr Yueting Sun, Lektor i teknik vid University of Birmingham, kommenterade:"Gummi används flitigt för stötdämpning nuförtiden, men processen vi har upptäckt skapar ett material som kan absorbera mer mekanisk energi per gram med mycket god återanvändbarhet tack vare sin unika mekanism i nanoskala.

"Materialet har stor betydelse för fordonets krocksäkerhet för både passagerare och fotgängare, militära pansarfordon och infrastrukturer samt skydd av mänskliga kroppar.

"Soldater och poliser skulle kunna dra nytta av bättre rustningar och bombdräkter, idrottare kan ha mer effektiva hjälmar, knäskydd och skoinlägg då materialet är vätskeliknande och flexibelt att bära."

Materialets återanvändbarhet, som härrör från den spontana vätskeextruderingen, gör också att materialet är lämpligt för dämpningsändamål, vilket innebär att den kan användas för att skapa fordon med lägre buller och vibrationer, samt bättre åkkomfort.

Materialet kan också införlivas i maskiner för att minska skadliga vibrationer och buller – vilket minskar underhållskostnaderna. Det skulle också kunna användas för att minska sårbarheten för jordbävningar av broar och byggnader.

Nuvarande toppmoderna energiabsorberande material är beroende av processer som omfattande plastisk deformation, cell buckling, och viskoelastisk avledning – vilket gör det svårt att skapa material som kan ge effektivt skydd mot flera stötar.