Neįmanomas pluoštas apgauna kulkas. Lengvos kaip pūkas neperšaunamos liemenės užbaigs Kevlaro amžių ()
Jei kada nors esate dėvėję sunkią balistinę liemenę, žinote, kad kiekvienas papildomas gramas tiesiogiai veikia komfortą ir judėjimo laisvę.
© recraft.ai (Free Tier Assets) | https://www.recraft.ai
Prisijunk prie technologijos.lt komandos!
Laisvas grafikas, uždarbis, daug įdomių veiklų. Patirtis nebūtina, reikia tik entuziazmo.
Sudomino? Užpildyk šią anketą!
Įsivaizduokite neperšaunamas liemenes, kurios beveik nieko nesveria, bet saugo geriau nei bet kas, ką šiuo metu turime. Neįmanoma? Panašu, kad jau nebe, nes Kinijos laboratorijose sukurtas medžiagų tipas, galintis pakeisti viską, ką iki šiol žinojome apie balistinę apsaugą.
Jei kada nors esate dėvėję sunkią balistinę liemenę, žinote, kad kiekvienas papildomas gramas tiesiogiai veikia komfortą ir judėjimo laisvę. Todėl naujausios žinios iš Pekino universiteto skamba kaip seniai brandinta svajonė asmeninės apsaugos pramonėje – jos kalba apie pluoštą, turintį dvi priešingas savybes. Viena vertus, jis lengvas, o kita vertus – atsitrenkus kulkai elgiasi kaip suspausta spyruoklė: sugeria energiją ir neskyla. Esmė slypi ne pačiose sudedamosiose dalyse, o jų išsidėstyme – mokslininkai išmoko išdėstyti aramidą ir anglies nanovamzdelius taip, kad vietoje chaotiškos raizgalynės susiformuotų idealiai sutvarkytas pluoštas.
Anglies nanovamzdeliai pasirodė buvę trūkstama dėlionės dalis
|
Klasikinė minkšta liemenė veikia tiesiog kaip daugelis sluoksnių, po truputį stabdančių kulką. Tai veiksminga, bet kainuoja – tiek svorio, tiek storio prasme. Naujosios medžiagos pranašumas slypi pačiame pluošto išsidėstyme: siūlai tokie tolygūs, kad atsitrenkus kulkai jie neišsisklaido į šonus, o įsitempia tarsi būgno membrana. Dėl to kulka greičiau praranda greitį, o įdubimas kūno pusėje būna seklesnis. Praktikoje tai reiškia du dalykus vienu metu – galima sumažinti liemenės storį ir kartu išlaikyti arba net padidinti apsaugos lygį. Papildomas privalumas – atsparumas karščiui: skirtingai nei polietileno pagrindo apsaugos priemonės, ši medžiaga nepraranda standumo įkaitus, todėl jos savybės nesuprastėja po valandos saulėje ar ilgo šaudymo.
Įdomiausia, kad ši medžiaga nebūtinai turi konkuruoti su keramika ar plienu – ji gali veikti kartu su jais. Kompozitinėse konstrukcijose galima naudoti ploną keraminę plokštelę kaip kulkos „branduolio laužiklį“, o iš karto už jos – kelis sluoksnius naujojo audinio, kuris sugertų likusią energiją. Rezultatas? Po vieno pataikymo sistema nevirsta beverčiu maišu – problema, dažna tradicinėse liemenėse.
Šis revoliucinis superpluoštas sukurtas sujungus heterociklinį aramidą ir specialiai apdorotus anglies nanovamzdelius. Vien jų sumaišyti neužteko – tikrasis sėkmės raktas buvo tikslus komponentų išdėstymas. Mokslininkai sukūrė metodą, kuris priverčia aramido grandines ir nanovamzdelius išsirikiuoti idealiai lygiagrečiai. Tam naudotas kelių etapų tempimo procesas, didinantis pradinį pluošto elastingumą. Dėl to struktūros elementai susiglaudžia taip sandariai, kad smūgio metu negali judėti vienas kito atžvilgiu. Būtent tai leidžia medžiagai sugerti milžiniškus energijos kiekius nesuyrant.
Rekordiniai rezultatai balistiniuose bandymuose
Rezultatai pranoko visus lūkesčius. Naujas kompozitas pasiekė dinaminį stiprumą – 706,1 megadžaulio kubiniam metrui, daugiau nei dvigubai viršijantį ankstesnį rekordą šioje kategorijoje. Kai iš šio pluošto buvo išaustas audinys ir išbandytas standartiniais balistiniais testais, jis pasirodė gerokai efektyvesnis nei visi iki šiol žinomi apsauginiai audiniai. Tyrimas, paskelbtas žurnale „Matter“, išsamiai aprašo ne tik patį išradimą, bet ir mechanizmus, lemiančius jo išskirtines savybes.
Jeigu ši medžiaga būtų pradėta naudoti plačiai, ji galėtų iš esmės pakeisti daugelį sričių. Neperšaunamos liemenės taptų ne tik lengvesnės ir plonesnės, bet, svarbiausia, – veiksmingesnės. Tai itin svarbu žmonėms, kurių gyvybė priklauso nuo apsaugos – kariams, policininkams ar apsaugos darbuotojams. Lengvesnė įranga reiškia didesnį mobilumą ir mažesnį nuovargį ilgų misijų metu. Tačiau galimos taikymo sritys neapsiriboja tik asmenine apsauga – naujasis pluoštas galėtų būti naudojamas transporto priemonių ar svarbių infrastruktūros elementų apsaugai.
Vis dėlto išlieka pagrindinis klausimas – ar tokia gamyba būtų ekonomiškai naudinga? Anglies nanovamzdeliai vis dar išlieka gana brangi medžiaga, nors jų kaina palaipsniui mažėja tobulėjant gamybos technologijoms. Komercinis šio išradimo pritaikymas tikriausiai užtruks dar kelerius metus, tačiau verta sekti tolesnę projekto raidą. Nepaisant mokslininkų entuziazmo, sveikas skepticizmas primena – ne kiekvienas laboratorinis proveržis tampa praktišku sprendimu pramonėje.
