Броня будущего: пластиковая и недеформирующаяся
Специалисты из Университета Райс и Массачусетского технологического института продолжают работу над новым поколением брони, которая будет намного легче и прочнее стали и любых современных композитов.
Недавно ведущий исследователь проекта Нед Томас продемонстрировал последние достижения в этой области. Особенно эффектно смотрелся кусок прозрачного пластика в несколько сантиметров толщиной. В этом куске полиуретана, как мухи в янтаре, застряли 9-мм пули, при этом каких-либо следов деформации с обратной стороны бронепластины не наблюдалось. Более того, на прозрачной «шайбе» не видно даже трещин, лишь круги, как от брошенного в воду камня.
Целью исследователей является поиск новых способов сделать материалы невосприимчивыми к деформации. Эти прочные и легкие материалы пригодятся в бронежилетах, реактивных двигателях, для лопастей винтов, облицовки космических аппаратов и т.д.
Уникальный материал был получен в ходе исследования поведения полимеров на наноуровне. Для этого ученые создали образец из полистирол-полидиметилсилоксана диблок-сополимера. Этот материал самостоятельно собирается из 20-нанометровых слоев стеклообразного и «резинового» полимеров. Затем с помощью сканирующего электронного микроскопа ученые смогли увидеть воздействие на данный полимер 3-мм стеклянных сферических пуль, разогнанных до скоростей 0,5-5 километров в секунду.
В результате выяснилось, что при перпендикулярном ударе в слоистый материал энергия пули поглощается намного лучше. Ученые обнаружили, что в момент удара пули часть полимера на доли секунды нагрелась до 3000 градусов Цельсия и расплавилась, забирая тем самым значительную долю энергии пули.
После многочисленных экспериментов, ученым удалось создать полимерную прозрачную броню, способную эффективно останавливать пули и осколки. При попадании высокоскоростной пули, слоистый материал плавится и превращается в однородную жидкость. В результате пуля стремительно теряет энергию и застревает внутри бронепластины. Затем жидкость вновь затвердевает, а бронепластина остается прозрачной.
В настоящее время ученые экспериментируют с добавлением в полимерную броню различных «заслуженных» бронематериалов, таких как нитрид бора и углеродные нанотрубки. Главной проблемой для внедрения революционной брони пока остается масштабное производство материалов с точным контролем их нано- и микроструктуры.
Недавно ведущий исследователь проекта Нед Томас продемонстрировал последние достижения в этой области. Особенно эффектно смотрелся кусок прозрачного пластика в несколько сантиметров толщиной. В этом куске полиуретана, как мухи в янтаре, застряли 9-мм пули, при этом каких-либо следов деформации с обратной стороны бронепластины не наблюдалось. Более того, на прозрачной «шайбе» не видно даже трещин, лишь круги, как от брошенного в воду камня.
Полимерная шайба легко остановила три 9-мм пули, при этом даже не треснув
Целью исследователей является поиск новых способов сделать материалы невосприимчивыми к деформации. Эти прочные и легкие материалы пригодятся в бронежилетах, реактивных двигателях, для лопастей винтов, облицовки космических аппаратов и т.д.
Уникальный материал был получен в ходе исследования поведения полимеров на наноуровне. Для этого ученые создали образец из полистирол-полидиметилсилоксана диблок-сополимера. Этот материал самостоятельно собирается из 20-нанометровых слоев стеклообразного и «резинового» полимеров. Затем с помощью сканирующего электронного микроскопа ученые смогли увидеть воздействие на данный полимер 3-мм стеклянных сферических пуль, разогнанных до скоростей 0,5-5 километров в секунду.
В результате выяснилось, что при перпендикулярном ударе в слоистый материал энергия пули поглощается намного лучше. Ученые обнаружили, что в момент удара пули часть полимера на доли секунды нагрелась до 3000 градусов Цельсия и расплавилась, забирая тем самым значительную долю энергии пули.
После многочисленных экспериментов, ученым удалось создать полимерную прозрачную броню, способную эффективно останавливать пули и осколки. При попадании высокоскоростной пули, слоистый материал плавится и превращается в однородную жидкость. В результате пуля стремительно теряет энергию и застревает внутри бронепластины. Затем жидкость вновь затвердевает, а бронепластина остается прозрачной.
В настоящее время ученые экспериментируют с добавлением в полимерную броню различных «заслуженных» бронематериалов, таких как нитрид бора и углеродные нанотрубки. Главной проблемой для внедрения революционной брони пока остается масштабное производство материалов с точным контролем их нано- и микроструктуры.
Информация