1
Ученые разработали пуленепробиваемую ткань, которая прочнее и тоньше кевлара
Чтобы противостоять высокоскоростным воздействиям вроде пулевого выстрела, материал нуждается в двойной суперсиле: он должен быть очень мощным (чтобы не ломаться под бешеной нагрузкой) и уметь поглощать большое количество энергии без разрушения или потери защитных свойств. Существующие варианты, типа кевлара из арамидных нитей, ограничены большим недостатком. Чем прочнее делают нити, тем более хрупкими они получаются.
Поиски решения заняли шесть лет. Результатом стала комбинация двух материалов: гетероциклического арамида (высокопрочное волокно, аналогичное кевлару) и обработанных длинных углеродных нанотрубок (tl-SWNTs) — они жесткие, легкие и тоньше человеческого волоса в тысячи раз.
Прорывом, однако, стало не столько правильно подобранное сочетание нитей, сколько способ их ориентации. Разработчики добились, чтобы волокна арамида и углеродные нанотрубки были прямыми и параллельными друг другу. Достигли этого, сделав базовый арамид более гибким, а потом растянув его в многоступенчатом процессе, чтобы полимерные цепочки и трубочки встали идеально ровно. Такая ориентация настолько плотно фиксирует компоненты, что при ударе они не скользят друг по другу. Материал способен поглощать больше энергии без разрушения.
Разработку подвергли высокоскоростным испытаниям, включая баллистические тесты, аналогичные проверке бронежилетов. Новинка продемонстрировала динамическую прочность, которая превосходит существующие волокна, а ее способность поглощать энергию более чем вдвое превысила предыдущий рекорд, достигнув 706,1 МДж·м⁻³.
Фото: Jin Zhang Group / Peking University
🔫 Telegram / 💜 МAX / все наши каналы