|  | 17 ноября 2012 | Военные технологии

Новые многослойные материалы позволят сделать легкую пуленепробиваемую броню, тонкую как бумага

Пуленепробиваемый материал


Ученые давно рассуждали о создании композитных наноматериалов, тонкие слои которых могут останавливать пули и осколки эффективнее, чем современные тяжелые пуленепробиваемые материалы. Но для воплощения подобных идей в жизнь раньше не хватало некоторых технологий, которые появились только сравнительно недавно. И результат этого не заставил себя долго ждать. Новый композиционный материал, состоящий из тончайших слоев различных материалов, толщиной всего несколько нанометров, является намного более легким, нежели другой ударопрочный материал, обладающий подобными характеристиками. А дальнейшее усовершенствование технологии изготовления такого материала позволит создать эффективные бронежилеты и другие защитные средства, толщиной всего с лист бумаги.

Исследователи из Массачусетского технологического института и университета Райс разработали этот новый материал, напоминающий по структуре слоеный пирог. Эластичные слои из резины чередуются с твердыми слоями стекла, что обеспечивает материалу достаточную прочность и стойкость к ударным нагрузкам. Для того, что бы провести исследования и определить характеристики нового материала ученым пришлось даже разработать особую технологию испытаний. Стреляя крошечными стеклянными микрошариками, летящими с различной скоростью, по этому материалу, ученым удалось увидеть воочию результаты воздействия ударов на структуру материала.

Проведенные исследования показали, что материал на 30 процентов эффективней останавливает снаряд, двигающийся с ускорением, а не замедляющий скорость своего движения. Так же эффективность останавливающего воздействия материала снижается по мере приближения точки удара к краю материала, что демонстрирует эффективную работу слоев материала на его большой площади, а не только в области точки контакта.

Снимок структуры материала в точке поражения


Результаты испытаний показали, что наноструктуры могут быть более эффективными, нежели обычные пуленепробиваемые материалы. И все дело не только в сложном строении наноматериалов, весь фокус заключается в том, что на наноразмерном уровне многие материалы приобретают весьма специфические, порой странные, уникальные характеристики и свойства, которые на обычном уровне почти не проявляются.

Еще одним достижением в данных исследованиях стал способ измерения результатов ударных воздействий на материал, который был разработан командой ученых университета Райс. Благодаря этому способу ученые оказались способны оценить количественно, а не только качественно, уровень разрушений и различных эффектов, происходящих в каждом слое материала. Это - новый и более эффективный метод изучения характеристик структурированных полимерных материалов, совершенствование которого позволит наблюдать в режиме реального времени все изменения в структуре материала, подвергаемого ударному точечному воздействию.

Несмотря на то, что данные исследования проводились под эгидой военных, Исследовательского управления армии США (U.S. Army Research Office), результаты этих исследований могут быть применены не только для создания тонких и легких средств защиты. Подобная защита так же может использоваться и при создании оболочек космических кораблей, которым не будут страшны попадания мелких метеоритов, при создании космических скафандров и защитных костюмов, которые будут одевать люди, работающие в потенциально опасных местах.




Ключевые слова:
Материал, Пуля, Осколок, Бронежилет, Защита, Наноматериал, Слой, Воздействие

Первоисточник

Другие новости по теме:
  • Создана легкая и прозрачная "броня", поддающаяся восстановлению в полевых ...
  • Ученые обнаружили новый способ управления электрическим током
  • Создан новый материал, обладающий рекордным значением соотношения прочности ...
  • "Пуленепробиваемый" графен - основа для сверхпрочных бронежилетов и средс ...
  • Новый материал на основе графена тонок как бумага и в десять раз более проч ...




  • 17 ноября 2012 06:29
    #1 Написал: volod

    Публикаций: 0
    Комментариев: 1489
    Кевлар тоже многие пули может выдержать, но из-за гибкости пуля все равно делает сильный удар выводящий человека из строя. Тогда о какой броне толщиной с лист можно говорить. Если же делать жесткий каркас бронежилету, то компактность теряется.
    Пока наиболее перспективным мне кажется жидкий гель, кристаллизующийся под давлением пули, но не мешающий ходить. Только про него давно не слышно.
        
    17 ноября 2012 11:29
    #2 Написал: EduardLt

    Публикаций: 0
    Комментариев: 190
    Еще интереснее будет создать крем, дающий прочность поверхности, но смывающийся при определенной температуре воды. Его могли бы использовать даже спортсмены, чтобы не получать ссадины.
        
    17 ноября 2012 16:46
    #3 Написал: FomaNeverujuwij

    Публикаций: 0
    Комментариев: 3880
    Цитата: volod
    Кевлар тоже многие пули может выдержать, но .... жидкий гель, кристаллизующийся под давлением пули

    Все бронежилеты действуют так. Они не гасят энергию пули, ее в принципе девать-то и некуда, а размазывают во времени и по площади. В любом случае человек получает всю кинетическую энергию полностью, а с ней и травмы, синяки и боль. Избежать этого можно только как Вы правильно отметили жесткостью каркаса или использование каких-нибудь систем защиты на основе силовых полей, которые пока являются только научной фантастикой.


    --------------------
        
    17 ноября 2012 21:21
    #4 Написал: HeavyGait

    Публикаций: 3
    Комментариев: 531
    Цитата: FomaNeverujuwij
    Все бронежилеты действуют так. Они не гасят энергию пули, ее в принципе девать-то и некуда, а размазывают во времени и по площади.

    Мне не совсем понятно что вы имеете в виду ? Вот энергия маленького камня ударившего в большой валун гасится или нет ? А если преграда ещё и очень вязкая ?
    Цитата: FomaNeverujuwij
    В любом случае человек получает всю кинетическую энергию полностью

    Да , мягкие бронежилеты (кевлар ,полиэтилен) так и действуют. Но в современных керамических бронях часть энергии пули превращается в тепловую при деформации пули о пластину , часть расходуется на разрушение пластины , часть - на деформацию амортизирующего слоя. И только часть достаётся человеку. При этом степень запреградной травмы намного ниже чем у эластичных броней. И никакой фантастики smile .


    --------------------
        
    18 ноября 2012 02:09
    #5 Написал: volod

    Публикаций: 0
    Комментариев: 1489
    HeavyGait, но вопрос в другом, чем новая броня из статьи лучше других, если ей тоже понадобится каркас, а значит теряются ее преимущества в весе и размерах.
        
    18 ноября 2012 09:03
    #6 Написал: HeavyGait

    Публикаций: 3
    Комментариев: 531
    volod, зачем каркас ? С кевларовыми бронями он ведь не применяется. Просто новые брони будут тоньше и легче. Первым слоем пустят новый материал , вторым - амортизационный. А при бронировании автомобилей и стёкол это всё неважно.
    Цитата: volod
    чем новая броня из статьи лучше других

    Тем , что не нужен метр брони при сравнимом классе защиты.


    --------------------
        
    18 ноября 2012 18:58
    #7 Написал: FomaNeverujuwij

    Публикаций: 0
    Комментариев: 3880
    Цитата: HeavyGait
    Мне не совсем понятно что вы имеете в виду ? Вот энергия маленького камня ударившего в большой валун гасится или нет ? А если преграда ещё и очень вязкая ?

    Естественно гасится, переходя в тепло, в механические колебания, в звук и в первом случае и в другом.


    --------------------
        
    2 января 2017 16:26
    #8 Написал: Helltorn

    Публикаций: 0
    Комментариев: 276
    Сейчас новые бронебойные пули 7.62 с металлокерамическим сердечником пробивают кевлар как фольгу. Кроме того углепластиковые наконечники пули позволяют сконцентрировать всю кинетическую силу в момент удара в одной точке.
    Так что работы у ученых еще немало!
        

    Информация

    Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.