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
Aparatul dentar invizibil: ortodonția discretă care transformă zâmbetele fără compromisuri (P)
Aparatul dentar invizibil: ortodonția discretă care transformă zâmbetele fără compromisuri (P)
Igiena plantelor: gesturi simple care îți pot salva grădina
Igiena plantelor: gesturi simple care îți pot salva grădina
Arheologii au descoperit morminte trapezoidale mai vechi decât piramidele egiptene
Arheologii au descoperit morminte trapezoidale mai vechi decât piramidele egiptene
Virusul hepatic C ar avea o legătură semnificativă cu schizofrenia și tulburarea bipolară, arată un studiu
Virusul hepatic C ar avea o legătură semnificativă cu schizofrenia și tulburarea bipolară, arată un studiu
Barajele construite de oameni au modificat polii magnetici ai Pământului
Barajele construite de oameni au modificat polii magnetici ai Pământului
Peste jumătate dintre români cred astăzi că regimul comunist a fost „bun pentru România”
Peste jumătate dintre români cred astăzi că regimul comunist a fost „bun pentru România”
Femeile au nevoie de mai mult somn decât bărbații? Iată ce spune știința!
Femeile au nevoie de mai mult somn decât bărbații? Iată ce spune știința!
Motivul pentru care 40% dintre oameni nu au ochii perfect rotunzi
Motivul pentru care 40% dintre oameni nu au ochii perfect rotunzi
Test de cultură generală. Cine a măsurat pentru prima dată timpul?
Test de cultură generală. Cine a măsurat pentru prima dată timpul?
Un corp ciudat din Sistemul Solar „dansează” sincronizat cu Neptun: „Este ca și cum ai găsi un ritm ascuns într-un cântec”
Un corp ciudat din Sistemul Solar „dansează” sincronizat cu Neptun: „Este ca și cum ai găsi un ritm ascuns într-un ...
Cât de importantă este tehnologia pentru starea de bine a angajaților?
Cât de importantă este tehnologia pentru starea de bine a angajaților?
„Europa se îndreaptă somnambulic către declinul industrial”, susțin producătorii petrochimici
„Europa se îndreaptă somnambulic către declinul industrial”, susțin producătorii petrochimici
Bebeluș de doar câteva luni, testat pozitiv pentru cocaină. Părinții au fost puși sub acuzare
Bebeluș de doar câteva luni, testat pozitiv pentru cocaină. Părinții au fost puși sub acuzare
Ziua în care Iancu de Hunedoara ajungea o legendă. Victoria care a dat naştere unei practici păstrate şi la ora actuală
Ziua în care Iancu de Hunedoara ajungea o legendă. Victoria care a dat naştere unei practici păstrate şi la ora actuală
Vladimir Putin ar fi „gata să negocieze pacea cu Ucraina” dar cu o condiție
Vladimir Putin ar fi „gata să negocieze pacea cu Ucraina” dar cu o condiție
Cum au umflat vânzările unii producători de mașini electrice?
Cum au umflat vânzările unii producători de mașini electrice?
Marea Britanie propune o „campanie de 50 de zile” pentru înarmarea Ucrainei
Marea Britanie propune o „campanie de 50 de zile” pentru înarmarea Ucrainei
Meteorologii anunță că urmează două săptămâni cu vreme schimbătoare
Meteorologii anunță că urmează două săptămâni cu vreme schimbătoare