一种可实现轻量化、科技化、智能化的最新型科技减震降噪超材料面世

背景

随着科技的不断进步和产业升级的需求，各行业对于高性能材料的需求日益增长。其中，航天航空、军工、工业机械等行业对于材料的性能要求更为严格，需要同时具备轻质、超薄、防护性强、支撑性强、性能可调控、反复撞击数万次的超材料。然而，当前我国在航天航空、军工、机械、民用等众多领域中，传统工业减振材料的性能已经无法满足这些要求。

再者，传统减震器、减震片和减震垫的安装和维护需要专业技术人员进行，否则影响设备的整体性能和安全性，这无疑增加了企业的使用成本，提高了更换和维修的困难度。

一种可实现轻量化、科技化、智能化的最新型科技减震降噪超材料在广东佛山面世，它是由林至科技集团的王博伟院士带领的ACF实验室受关节软骨启发，经多年研究，12000次实验而研发成的ACF人工软骨仿生吸能材料（又称ACF人工软骨材料、ACF材料），ACF材料的出现不仅填补了高性能吸能材料的空白，还解决了很多企业在冲击防护、减震、吸能、降噪、密封等绪多产品、产业、设备转型和升级问题。

ACF材料是一种创新性的仿生吸能材料，一种具有微纳米结构的软基体混合胞孔材料，基于人体膝关节软骨的功能和结构设计的一种三维超微结构的仿生超材料，具有优异的减震减振吸能性、可塑性和稳定性，同时具备降噪、密封特征，具备CE环保性，耐腐蚀对金属和环境友好，多种环境适用。这些特点使得ACF材料在工业领域中发挥了广泛的应用潜力，极大解决传统工业减振材料所面临的局限性。

ACF人工软骨材料的特点

1.吸能性能优异，可抵抗多次冲击 。ACF仿生吸能材料虽然模仿人体关节软骨构造，但优于软骨吸能缓冲优势，更优于传统减震材料的性能。 根据专业评估，在同等吸能条件下，ACF厚度是其他材料的1/3甚至1/5，性能提升3倍-5倍，吸能性能达到了惊人的97.1%。此外，对比2023年能找到的国内、外各种缓冲材料：包括但不限于乳胶、橡胶、回力、EVA、SBR、EPS、XRD、D3O、OrthoLite、poron等，ACF均具有碾压式的技术优势。

2.降低振动幅度，减震降噪。ACF材料在航天航空、家电、工业设备、精密仪器等领域中发挥重要作用，可以降低机器振动幅度，起到良好的减震降噪作用

ACF人工软骨材料的应用

作为一种多尺度的微纳米结构功能材料，ACF材料的应用范围非常广泛，如运动、医疗、汽车、工业设备、航空航天、军工、建筑、机器人、物品防摔等领域，只要涉及冲击防护、缓冲减震，ACF材料都能发挥作用。在ACF材料的基础上先后开发了减震鞋垫、运动防护裤、防护减震袜、运动护膝、减震垫、减震器、减震环、减震块等产品，也吸引了不少头盔、汽车配件等厂家的合作。值得一提， ACF制成的仿生材料、防护护具已经被应用到了北京冬奥会冰雪项目上，为科技冬奥提供了有力的保障。

ACFF人工软骨材料的特性

吸能性 >>

传统工业吸能材料往往采用橡胶、泡沫等材料，无法有效吸收、反复吸收和分散大量的冲击能量，可能会导致设备损坏，影响产品质量和生产进度。

传统橡胶减震器

ACF材料具有优异的吸能性，减震阻尼性好，比关节软骨的缓冲性、吸能性更高，最高可达97.1%。呈现“软如棉花，硬如钢铁”的特征，具体表现是慢压下去的时候很软，高速冲击的时候瞬间变硬，有效吸收冲击能量，为人体、物品提供极限的安全保护。另外，在同等吸能程度下，ACF材料的厚度还可以做到比其他材料的更薄、更轻便。

ACF材料的高吸能性在具体的工业减振降噪场景中发挥了重要升级和优化效率作用，如绣花机振动影响生产质量和楼层振动的问题，ACF68系列产品有效吸收绣花机运转时产生无效端处的最高97.1%振动能量，同时降低生产噪音，提高产品质量和生产效率的同时，也解决了楼层振动与租金成本问题，顺应工业园改造搬迁楼层的趋势。

蓝色垫片为ACF68系列

2.可塑性 >>

传统工业吸能材料通常为刚性或半刚性的结构，难以适应各种复杂的形状和结构，也无法满足不同领域对于高性能吸能材料的需求。相比之下，ACF材料的高可塑性使其能够根据实际需求进行定制化生产，满足不同领域对于高性能吸能材料的需求。

汽车减震器

在结构上，ACF材料具有较强的设计性，可以设计成片状、卷状、块状、胶、膜、3D结构化状、既可以单独使用，也与其他结构进行复合，在硬度上，ACF材料的分子结构、密度与质量可以根据不同场景调节优化，可以做成像棉花一样柔软，像钢铁一般硬。

ACF材料可定制 多样化

在汽车制造中，ACF材料可以与汽车发动机减震器、保险杠、座椅等关键结构结合，有效降低汽车行驶时产生的振动和噪音。

因此，ACF材料在军工机械领域中具有广泛的应用潜力，可以满足设备对于轻量化、科技化、智能化的产业升级要求。

3.稳定性 >>

工业设备的频繁冲击作用力下，要求吸能材料具备多次抗冲击、耐疲劳的优异性能，以保证设备的使用寿命和产品质量，但传统工业吸能材料在多次冲击或长时间使用后，往往会出现性能下降或变形等问题，导致设备性能不稳定。

ACF材料具有较高的稳定性，能够在各种复杂环境下保持稳定的性能表现。ACF超耐高温形变持久，压缩永久变形率仅10%，在受到多次冲击后仍能保持较高的吸能性能，为设备的长期运行提供保障。

ACF材料应用于冲床、机床等工业设备中，长时间保持抗冲击性能，有效减振降噪，应用于半导体芯片中，防止芯片受到外部振动而损坏，同时，ACF材料的稳定性也降低了对于专业维护人员的需求，减少了使用成本。

ACF材料已实现芯片保护应用方案

4.环保性 >>

当ACF材料与工业设备，尤其是精密仪器结合或复合时，必须确保材料的安全性和环保性。由于ACF材料不含有卤素四项，因此符合环保要求，并且通过Rohs 2.0的认证，证明它对金属铜镍均无腐蚀性。这使得ACF材料符合当前社会对于环保和可持续发展的严格要求。

随着各行业对于高性能材料需求的日益增长以及产业升级的需求，传统减振吸能材料弊端愈来愈凸显。ACF材料作为一种创新性的仿生吸能材料，无论在吸能性、可塑性、稳定性、环保性等方面表现优异，不仅解决传统减震材料面临的局限性，还对企业升级、产业的轻量化、科技化、智能化升级产生关键影响。ACF材料的应用范围非常广泛，如运动、医疗、汽车、工业设备、航空航天、军工、建筑、机器人、物品防摔等领域，只要涉及冲击防护、缓冲减震降噪，ACF材料都能发挥优于传统减振降噪作用。