Малые вес и толщина — это два предпочтительных показателя, если речь касается материалов, применяемых для производства бронежилетов и остальных средств защиты. За крайние годы исследователи достигнули впечатляющих фурроров в данной для нас области, используя самые крайние заслуги нанотехнологий и черпая вдохновение из «технологий естественного происхождения», например, строения раковин неких морских моллюсков. А одним из самых крайних достижений в данной для нас области является новейший материал, разработанный учеными-материаловедами из Массачусетского технологического института (Massachusetts Institute of Technology, MIT), который по почти всем базисным характеристикам опережает такие материалы, как кевлар и сталь.
Исходной точкой для производства новейшего материала является светочувствительный полимер, в объеме которого, с помощью света лазеров, была сформирована нанорешетка с упорядоченной постоянной структурой. Опосля сотворения сетки этот материал был помещен в высокотемпературную вакуумную камеру, где полимер преобразовался в легковесный углеродный материал, имеющий заданную структуру.
«Исторически таковая геометрия сетки уже издавна употребляется в материалах, способных рассеять энергию и смягчить ударные действия» — пишут исследователи, — «Углерод в обыденных критериях очень хрупок, но маленькие размеры частей нанорешетки и ее особенная структура присваивают материалу некую упругость и способность выдерживать довольно мощные деформации».
Для испытаний новейшего материала и измерения значений его главных характеристик исследователи употребляли собственного рода плазменную пушку, в какой за счет света лазера создавалось расширяющееся скопление плазменного газа, толкающего частицы-снаряды в сторону мишени из материала. В качестве снарядов использовались стеклянные частички с покрытием из золота и частички из кремния, а корректировка продолжительности и мощности лазерных импульсов позволяла стрелять этими частичками со скоростью от 40 до 1100 метров за секунду. А для регистраций последствий «стрельбы» таковыми снарядами использовались высокоскоростные камеры.
Ряд тестов со стрельбой частичками дозволил ученым проверить несколько разных вариантов структуры материала, изменение параметров материала зависимо от конфигураций толщины частей его наноструктуры и т.п. И в итоге исследователям удалось отыскать самый лучший вариант, частички, выпущенный даже с наибольшей скоростью, не пробивали материал насквозь, а застревали в его объеме.
Согласно результатам, приобретенным в процессе обработки и анализа экспериментальных данных, новейший материал оказался способен поглотить и рассеять энергию удара наиболее отлично, чем сталь, алюминий и кевлар сравнимой толщины и веса. И сейчас новейший материал имеет все шансы стать основой средств персональной защиты последующего поколения, которые наиболее легки и наиболее эффективны, чем подобные средства, сделанные из обычных материалов.
Источник:
