引领柔性智能抗冲击技术创新性变革
新材料产业是制造强国的基础,新材料的研发、推广和应用引领着社会的发展、技术的进步和产业的变革。近日,由北京中科力信科技有限公司创新研发的柔性智能抗冲击高端新材料——IMECAM新型低密度泡沫正式量产,受到业界广泛关注。IMECAM新型低密度泡沫进一步突破了传统低密度泡沫防护材料的原有技术瓶颈,破解了个体防护领域的关键技术难题,实现了柔性智能抗冲击防护技术的创新性变革。
IMECAM新型低密度泡沫(右)与传统EVA材料对比
传统的低密度泡沫材料俗称EVA,是一种应用广泛的缓冲吸能材料,在防弹衣、头盔、体育用品、制鞋、箱包等缓冲材料领域广为使用,具有良好的耐水性和回弹性。但由于其吸能效率低,冲击变形大,难以起到有效的防护效应,在个体防护材料高端领域缺乏进一步的应用空间,无法满足市场对高性能抗冲击材料日益提升的品质要求。
随着抗冲击防护新材料不断发发展,近年来,防护技术领域日益呈现出柔性化、智能化的发展趋势。在此背景下,北京中科力信科技有限公司技术团队历经多年研发,在传统的低密度泡沫材料中注入FIAM智能因子,以科技创新推动产业迭代升级,研制出首款具有智能防护特性的IMECAM新型低密度泡沫,并成功实现量产。
IMECAM新型低密度泡沫采用国际前沿的柔性智能抗冲击技术,可以同时达到轻质、柔韧、舒适、防护性能优异的效果。“柔性化”的设计理念意味着IMECAM产品具有良好的柔韧性和舒适性,尤其是在穿戴用品领域,纤柔轻盈,贴合舒展,能够更好地适应人体表面柔软多变的皮肤环境。而“智能化”的技术内核使其可以自动感受外部刺激而做出相应的防护响应,当IMECAM材料遇到外部冲击时,其内部的智能响应因子能够快速相互联结,瞬间形成高强度多因子防护层,有效阻断冲击力的传递,充分缓释外部冲击能量,在保证产品舒适度的同时显著提高现有防护装备对人体的防护效能。
IMECAM与EVA材料的动态力学性能对比
目前,IMECAM新型低密度泡沫已获得中国科学院等权威机构的专业检测和认证。相关检测结果显示,IMECAM新型低密度泡沫在反映材料弹性大小的“储能模量”和体现材料粘性大小的“损耗模量”指标上明显优于传统材料EVA,能够在冲击载荷下表现出更为优异的能量吸收性能。也就是说,IMECAM以更优的弹性和粘性特征,不仅保持了纯EVA材料的低密度和柔韧特性,而且还使其动态力学性能和防护性能得到显著提升,实现了相关防护产品柔韧性和舒适性的高度契合。
此外,在低速冲击防护性能方面,IMECAM相对于传统低密度泡沫材料,能够在相同的冲击条件下表现出更低的冲击压力和更小的压力分布范围,冲击压力峰值可降低30%,展现出更强的防护性能。基于这一优势,当IMECAM应用于护膝等个体防护用品时,其能够显著削弱外力撞击对人体膝部的冲击载荷,从而有效降低人体膝部的损伤程度,实现比传统防护产品更加优越的抗冲击效果。
IMECAM与EVA防护下的人体腿部损伤分布图
除广泛应用于民用领域外,IMECAM新型低密度泡沫在军用领域同样大有用武之地。相对于EVA防弹衣缓冲材料防护,在相同的冲击条件下,IMECAM材料防弹衣变形造成的背衬材料凹陷深度(BFS)可降低51%,并且呈现出更大的分布范围,从而表明IMECAM材料在弹道防护领域具有明显的先进性,可大幅改善防弹衣的缓冲防护效果,有助于进一步提升我国军工防护装备的技术水平和防护性能。
弹道冲击过程
IMECAM与EVA防护下的背衬凹陷深度分布图
随着IMECAM新型低密度泡沫正式进入量产阶段,相关产品在缓冲吸能和个体防护等领域拥有非常广阔的应用前景,如防弹衣、防弹头盔、防刺服、防护手套等军用防护装备的缓冲材料,以及护膝、护肘、护踝、运动头盔、鞋垫、瑜伽垫和包装盒等缓冲减震产品,在军用战场、高速骑行、静音环境、极限运动等领域都将发挥重要作用。 预计未来,IMECAM的不断推广有望打破个体防护材料领域现有行业格局,柔性抗冲击新材料赛道标的势将引领防护装备产业迈向智能科技战略转型新纪元。
IMECAM新型低密度泡沫丰富的应用场景
据悉,此次研发推出IMECAM创新产品的北京中科力信科技有限公司由中国科学院力学研究所冲击防护技术团队及专业管理团队共同发起成立,公司依托中科院技术团队雄厚的技术背景,着重于柔性智能抗冲击防护技术的研发及产业化发展,已拥有多款材料级、结构级定型产品;致力于打造国内一流的集防护产品开发、定制化防护解决方案为一体的军民融合高科技企业。