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材料信息

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材质起源

慢回弹,也就是人们常说的记忆绵(Memory Foam),是一种具有开放式单元结构(Open-cell)的聚氨酯高分子聚合物,该材料具有特殊的黏弹特性,体现很柔软的材料特性,并有很强的冲击能吸收能力。这种材料分子对温度很敏感,所以又称为温感记忆绵。

记忆绵的诞生要追溯到1962年美国太空署(NASA)的一项研究:阿波罗指挥舱救生系统设计,这种材料被研发出来用于飞船的座椅之上,以吸收在火箭(飞船)起飞、飞船返回大气层、一些意外情况(如坠落)时给宇航员造成的巨大冲击力,以及改善座椅对宇航员的保护性和舒适性。因为记忆绵最初诞生于美国太空署,所以也常被成为太空记忆绵,意为源自美国太空署的技术。这项技术在美国太空署的报告“Human Survival in Aircraft Emergencies”中被首次提及,该报告的作者,就是记忆绵的发明人,Charles Yost,一位当时工作在NASA的工程师。在2005年的NASA Spinoff文档“NASA Spinoff ”2005中,对记忆绵的缘起以及后面几十年里这项技术的发展和应用情况做了比较详细的描述。

这种材料的(Open-Cell)分子在受到外力压迫时会发生“流动”(Flow)而移位以贴合施压物的接触面轮廓,从而将压力均匀分散至整个接触面,而当压力消除时会慢慢恢复到原来的形状,所以这种材料最初时也被称为“Slow Spring Back Foam”(即慢回弹泡棉)。NASA的Ames Research Centre将这种材料全面应用于其新的飞机座椅设计,不但能在意外事故时对乘坐人员提供良好的冲击力保护,而且可以改善增加乘坐人员长时间飞行中的舒适性体验。

特性功能

记忆绵材料在其各个应用领域内的优异性能表现,均源于其材料特殊的黏弹特性,即材料在受到压力冲击时,既发生了满足胡克定律的弹性形变(蓄能性形变),也同时发生不可恢复的塑性变形(耗能性形变),也就是说,记忆绵的变形是这两种变形的有机组合。塑性变形会消耗掉大部分(特别的配方下,可以吸收90%以上)的冲击能,而弹性变形部分所蓄积的部分能量,能在外力撤除后让记忆绵材料慢慢恢复到受压前的形状(之所以需要慢慢的恢复,是因为弹性变形存积的那部分能量,需要将移位的部分分子拉回原位)。

这种特性让记忆绵材料表现出:

作为冲击缓冲用材料时,有很强的冲击能量吸收能力,同时对与其接触的施压物(或人体)体现很小的反弹力,而缓冲材料的这个反弹力,是造成高冲击情况下对被保护物件或人体的伤害的直接原因。作为垫子类产品材料时,受到的压力近似静态压力,而在这类压力作用下,记忆绵材料的分子结构会发生“流动”移位,变形来贴合施压面轮廓,将支撑点扩散至整个接触面,使压力得以在整个接触面上分散。这个特点被称为记忆绵的“压力均匀分散特性”。当人坐卧于记忆绵材质的垫子上时,因为压力被均为分散,身体不存在压力集中点,舒适性大大提高,因为长时间大压力压迫导致血液循环堵塞而造成的褥疮等问题,也因此达到很好的预防效果。经过特别的调制改良后,这种材料还具有甚至比普通海绵更好的柔软触感;同时,其材料的Open-cell分子结构,与人体的细胞结构相近,与人体的相容性较好,这让记忆绵材料被广泛应用于医疗救护领域。

 

以上这些特性注定了这种材料将在人们的生活中扮演越来越重要的角色,今天的事实证明确也如此。

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