液体纳米泡沫提升橄榄球防护帽抗冲击性能
橄榄球头盔的泡沫材料位于较硬的聚碳酸酯外壳内部，在吸收冲击能量以保护佩戴者的头部方面起着重要作用，但是，强烈撞击可能会造成严重的损伤，这意味着它需要更换。密歇根州立大学（MSU）的研究人员精心制作了一种新型的液体泡沫材料，可以帮助橄榄球头盔更好地承受反复的撞击，从而提高其使用寿命和佩戴者的安全性。该材料还将比目前使用的泡沫垫更薄，体积更小，并且可以在其他领域（例如汽车制造）中用作安全装置。
该材料含有大量微小的纳米孔，这会产生大量的表面积，MSU的Spartan体育场的整个区域面积与1克的纳米泡沫表面积相近。液体纳米泡沫材料表面涂有憎水有机硅，以防止水分进入并填充纳米孔，同时还密封了内部的盐水。当泡沫受到打击时，内部水溶液受压被迫流入纳米孔，使材料柔韧并能够吸收冲击，从而使材料变形以提供有效保护。此外，液体状材料足够柔韧，可以制成任何形状。头盔几乎是一种形状，但是液态纳米泡沫材料可以制造成适合人的特定头部形状或轮廓。
纳米泡沫材料的电子显微图像，每个孔的直径为10 nm。
在测试中，将液体泡沫衬垫的性能与常规的固体泡沫衬垫进行了比较，两种材料都以相同的速度受到模拟另一个人头的质量的冲击，结果两种材料都变形了，但是与常规泡沫不同，液态纳米泡沫衬垫能够变形，但随后恢复以承受更多的冲击，可以经受重复的测试。
研究人员展望了液态纳米泡沫材料在橄榄球和军事头盔之外的多种未来应用。该材料还可用于被动安全装置，例如汽车安全气囊和保险杠。液态纳米泡沫甚至可以用于保护人和建筑物免受地震振动的影响。
原文介绍：https://msutoday.msu.edu/news/2020/liquid-nanofoam-football-helmets
参考文献：Spontaneous outflow efficiency of confined liquid in hydrophobic nanopores，PNAS October 13, 2020 117 (41) 25246-25253; first published September 28, 2020; DOI：10.1073/pnas.2009310117