Home » Știință » O invenție spectaculoasă. Un material ușor ar putea proteja împotriva gloanțelor și ar putea devia resturile spațiale

O invenție spectaculoasă. Un material ușor ar putea proteja împotriva gloanțelor și ar putea devia resturile spațiale

O invenție spectaculoasă. Un material ușor ar putea proteja împotriva gloanțelor și ar putea devia resturile spațiale
Credit: Shutterstock
Publicat: 05.03.2022

Inginerii de la Universitatea din Wisconsin-Madison au creat un material din nanofibre, cu proprietăți remarcabile în ceea ce privește protecția împotriva impactului cu proiectile de mare viteză. Practic, este mai bun decât materialele antiglonț.

„Materialul noastru din nanofibre prezintă proprietăți de protecție care depășesc cu mult alte sisteme, având și o greutate mult mai mică”, spune Ramathasan Thevamaran, autorul studiului, publicat în revista ACS Nano.

Pentru a crea materialul, cercetătorii au amestecat nanotuburi de carbon cu pereți multipli – cilindri de carbon cu grosimea de doar un atom în fiecare strat – cu nanofibre de Kevlar. Covorașele de nanofibre rezultate sunt superioare în ceea ce privește disiparea energiei rezultate în urma impactului unor proiectile minuscule care se deplasează mai repede decât viteza sunetului, scrie Phys.org.

Nanotuburile de carbon în vestele antiglonț

Avansul pune bazele utilizării nanotuburilor de carbon în materiale de armură ușoare și de înaltă performanță, de exemplu, în veste antiglonț pentru a proteja mai bine purtătorul sau în scuturile din jurul navelor spațiale pentru a atenua daunele provocate de deșeurile zburătoare de mare viteză.

„Materialele sunt foarte atractive pentru aplicațiile de protecție, deoarece fibrele la scară nanometrică au o rezistență, o tenacitate și o rigiditate remarcabile în comparație cu fibrele la scară macroscopică”, spune Thevamaran. „Covorașele din nanotuburi de carbon au demonstrat cea mai bună absorbție de energie până acum și am vrut să vedem dacă putem să le îmbunătățim performanța.”

Credit: Shutterstock

Echipa a sintetizat nanofibre de Kevlar și a încorporat o cantitate infimă din acestea în covorașele lor de nanotuburi de carbon, ceea ce a creat legături de hidrogen între fibre. Aceste legături de hidrogen au modificat interacțiunile dintre nanofibre și au provocat o performanță spectaculoasă a materialului.

Materialul, stabil la temperaturi ridicate, cât și la temperaturi scăzute

„Legătura de hidrogen este o legătură dinamică, ceea ce înseamnă că se poate rupe continuu și se poate forma din nou, ceea ce îi permite să disipe o cantitate mare de energie prin acest proces dinamic”, spune Thevamaran. „În plus, legăturile de hidrogen oferă mai multă rigiditate acestei interacțiuni, ceea ce întărește și covorul de nanofibre. Astfel, am reușit să obținem o îmbunătățire de aproape 100% a performanței de disipare a energiei la anumite viteze de impact.”

Cercetătorii și-au testat noul material folosind un sistem de testare a impactului cu microproiectile induse de laser în laboratorul lui Thevamaran. Sistemul, unul dintre puținele de acest fel din Statele Unite, folosește lasere pentru a trage microproiectile în probele de material.

Pe lângă rezistența la impact, un alt avantaj al noului material din nanofibre este stabilitatea sa atât la temperaturi foarte ridicate, cât și la temperaturi foarte scăzute, ceea ce îl face util pentru aplicații într-o gamă largă de medii extreme.

Vă recomandăm să mai citiți și:

Cercetătorii au realizat un material cu proprietăți de autovindecare și de memorie

O invenție considerată imposibilă până acum. Cercetătorii au creat un material mai puternic decât oțelul

Materialele 2D ar putea fi folosite pentru a simula sinapsele creierului uman în computere

Rocile lunare colectate de China au stabilit un record pentru „cel mai recent” material lunar de până acum

Mihaela Horchidan
Mihaela Horchidan
Mihaela și-a finalizat studiile la Facultatea de Jurnalism și Științele Comunicării din cadrul Universității din București, având experiență în presa online și radio. Curiozitatea, dorința de a afla cât mai multe și pasiunea pentru istorie, ştiinţă şi natură au condus-o către Descopera.ro citește mai mult
Urmărește DESCOPERĂ.ro pe
Google News și Google Showcase
Cele mai noi articole
Criza climatică a triplat durata valurilor de căldură din oceane
Criza climatică a triplat durata valurilor de căldură din oceane
Calea către papalitate. Care sunt cerințele necesare pentru a deveni papă?
Calea către papalitate. Care sunt cerințele necesare pentru a deveni papă?
Mentorii necunoscuți ai celui ce avea să fie Papă. Cine l-a influențat pe Francisc?
Mentorii necunoscuți ai celui ce avea să fie Papă. Cine l-a influențat pe Francisc?
Reformele și moștenirea Papei Francisc. Ce va rămâne după fostul Suveran Pontif în Biserica Catolică?
Reformele și moștenirea Papei Francisc. Ce va rămâne după fostul Suveran Pontif în Biserica Catolică?
Ilinca și George Simion, secretele și poveștile celui mai controversat cuplu din politica românească | Ediție Specială „Altceva cu Adrian Artene”
Ilinca și George Simion, secretele și poveștile celui mai controversat cuplu din politica românească | Ediție Specială ...
Test de cultură generală. Ce mănâncă moliile?
Test de cultură generală. Ce mănâncă moliile?
Cercetătorii au descoperit de ce ploile de meteori sunt atât de imprevizibile
Cercetătorii au descoperit de ce ploile de meteori sunt atât de imprevizibile
Dezertare în masă în Rusia. Câți soldați au reușit să fugă?
Dezertare în masă în Rusia. Câți soldați au reușit să fugă?
Cel mai bătrân astronaut american a revenit pe Pământ după 220 de zile în spațiu
Cel mai bătrân astronaut american a revenit pe Pământ după 220 de zile în spațiu
China avertizează țările care vor să încheie acorduri cu SUA: „Vom lua contramăsuri”
China avertizează țările care vor să încheie acorduri cu SUA: „Vom lua contramăsuri”
Astăzi se împlinesc 121 ani de la naşterea omului care a dat lumii bomba atomică. Cinci inventatori care au ajuns să-şi regrete creaţiile
Astăzi se împlinesc 121 ani de la naşterea omului care a dat lumii bomba atomică. Cinci inventatori care au ajuns să-şi ...
Meteorologii au anunțat cum va fi vremea de 1 Mai
Meteorologii au anunțat cum va fi vremea de 1 Mai
Trei zile de doliu național în Portugalia după moartea Papei Francisc
Trei zile de doliu național în Portugalia după moartea Papei Francisc
Dacă tratăm hipertensiunea arterială, reducem și riscul de demență, au descoperit cercetătorii
Dacă tratăm hipertensiunea arterială, reducem și riscul de demență, au descoperit cercetătorii
Când va fi înmormântat Papa Francisc?
Când va fi înmormântat Papa Francisc?
Rămășițele unor picturi murale romane antice au fost scoase la lumină în Spania
Rămășițele unor picturi murale romane antice au fost scoase la lumină în Spania
A existat vreodată viață pe Marte? O descoperire recentă ne aduce mai aproape de un răspuns
A existat vreodată viață pe Marte? O descoperire recentă ne aduce mai aproape de un răspuns
Rocile străvechi dezvăluie cum a modelat apa prima crustă continentală a Pământului
Rocile străvechi dezvăluie cum a modelat apa prima crustă continentală a Pământului