Специальная нанопена может стать основой высокоэффективных бронежилетов и средств индивидуальной защиты

Структура нанопены


Ученые и инженеры, разрабатывающие высокоэффективные бронежилеты и другие средства защиты, достаточно часто обращают свое внимание на нанотехнологии и на материалы, изготовленные на основе нанотехнологий. Согласно ученым из Калифорнийского университета в Сан-Диего, очень большую перспективу в этом направлении имеет разработанный ими материал, специально изготовленная нанопена, которая может использоваться не только в бронежилетах, но и для защиты зданий и техники от близких взрывов, попаданий пуль и артиллерийских снарядов.

Команда ученых, возглавляемая профессором Ю Киэо (Yu Qiao), создала состав своей пены из двух специальных веществ, которые не растворяются друг в друге. Используя некоторые достаточно распространенные методы эти вещества были смешаны друг с другом вплоть до молекулярного уровня, а затем один из компонентов был удален с помощью высокой температуры и травления кислотным раствором. В результате этого, места, занятые ранее удаленным материалом, превратились в пустые поры нанометрового масштаба.

Проведенные испытания получившегося пористого материала показал, что размер пор имеет огромное значения. Если поры достаточно велики, то внезапное интенсивное воздействие приводит к нарушениям структуры материала в месте воздействия, так как вся энергия воздействия поглощается только малой областью материала. Когда поры становятся достаточно маленькими, но не слишком маленькими, энергия воздействия рассеивается по значительно большей площади, и материал остается в целости, надежно защищая объект, скрывающийся за его слоем.

Проведенные эксперименты показали, что наибольшую эффективность в деле защиты от ударных воздействий обеспечивает пористый материал с соотношением объема пустых пор к объему твердого материала от 50 до 80 процентов и с размерами самих пор от 10 нанометров до 10 микрометров. К таким выводам пришли ученые, после стрельбы по различным видам материала из специального пневматического оружия и дальнейшего анализа структуры материала с помощью электронного микроскопа.

В настоящее время ученые продолжают свои исследования, но направление этих исследований уже несколько изменено. Ученым и так ясно, что наилучшую защиту от воздействия ударов пуль и взрывов обеспечивает нанопена с размерами пор в несколько десятков нанометров. Теперь ученым осталось только подобрать материалы, использование которых позволит наладить простое и недорогое производство нанопены, которую можно будет использовать в качестве пластин бронежилетов, наносить на поверхность бронетехники, зданий и других конструкций.




Ключевые слова:
Пена, Нанопена, Поры, Размер, Материал, Удар, Воздействие, Энергия, Структура, Защита, Бронежилет

Первоисточник

Другие новости по теме:
  • Создана легкая и прозрачная "броня", поддающаяся восстановлению в полевых ...
  • "Пуленепробиваемый" графен - основа для сверхпрочных бронежилетов и средс ...
  • Нанотехническая "вторая кожа" защитит солдат от химического и биологическ ...
  • Новые многослойные материалы позволят сделать легкую пуленепробиваемую брон ...
  • Demron-W – универсальное средство индивидуальной защиты.




  • 31 марта 2013 06:23
    #1 Написал: volod

    Публикаций: 0
    Комментариев: 1489
    специального пневматического оружия

    и как оно смоделирует скорость осколка или пули? Например при сверхзвуковых для материала скоростях привычная механика не работает и они это наверняка знают, а зачем тогда писать про пневматику.
        
    31 марта 2013 07:35
    #2 Написал: Myas

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    volod,
    Ну ещё неизвестно какая скорость звука для рассматриваемого материала. Вернее даже сам материал неизвестен. Более того, некоторые пневматические ружья, тем более "специальные", могут выдавать очень высокие скорости полета пули, достаточные для того, чтоб исследовать материал на всех "режимах".
        
    31 марта 2013 10:33
    #3 Написал: volod

    Публикаций: 0
    Комментариев: 1489
    Myas, но что-то мне подсказывает, что пневматика не разгоняет пули до сверхзвука в воздухе, а тот же кевлар хорошо начинает резаться легкими сверхзвуковыми пулями даже из пистолетов. Простой пример, попробовать пробить толстый металл пронебойным цилиндриком пули ударив по ней кувалдой и с помощью винтовки, энергия будет отличаться максимум в разы, а результат на порядки.
        
    31 марта 2013 12:52
    #4 Написал: HeavyGait

    Публикаций: 3
    Комментариев: 531
    Цитата: volod
    пневматика не разгоняет пули до сверхзвука в воздухе

    Очень даже разгоняет. Выпускаются охотничьи пневматические винтовки с начальной скоростью пули до 400 м/с (что соответствует скоростям пистолетов и гладкоствола). Обычная, качественная винтовка с преднакачкой легко выдаёт сверхзвук при заправке её гелием вместо воздуха (у него скорость истечения выше). Да и обычным воздухом безредукторные за 350 м/с переваливают после тюнинга. А уж на специальных стендах , я думаю, сложностей со сверхзвуковым выстрелом не будет.

    А вот выписка из методики по проведению испытаний бронеодежды ГОСТ Р 50744-95 Бронеодежда:
    В качестве средств метания имитаторов осколков, кроме образцов стрелкового оружия, могут использоваться газовые и пневматические гладкоствольные установки, подготовленные в соответствии с требованиями НТД и обеспечивающие выполнение условий испытаний, установленных в программе испытаний. В качестве имитатора осколка используется стальной шарик массой 1,05 г (диаметр 6,35 мм) по ГОСТ 3722


    --------------------
        
    1 апреля 2013 11:38
    #5 Написал: gendalf

    Публикаций: 0
    Комментариев: 620
    volod, в оригинале фотка пневматической пушки есть с помощью которой тестили, это не орижие - это именно тестовое устройство способное использовать разную мощность
    к тому же он там называется более обобщенно - gas gun т.е. может и не на воздухе
        

    Информация

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