Нові багатошарові матеріали дозволять зробити легку bulletproof броню, тонке, як папір
Вчені давно говорили про створення композитних наноматеріалів, тонкі шари яких можуть зупиняти кулі і осколки ефективніше, ніж сучасні важкі куленепробивні матеріали. Але для втілення подібних ідей у життя раніше не вистачало деяких технологій, які з'явилися тільки порівняно недавно. І результат не змусив себе довго чекати. Новий композиційний матеріал, що складається з найтонших шарів різних матеріалів, товщиною усього кілька нанометрів, є набагато легшим, ніж інший ударостійкий матеріал, що володіє подібними характеристиками. А подальше удосконалення технології виготовлення такого матеріалу дозволить створити ефективні бронежилети та інші захисні засоби, товщиною всього з аркуш паперу.
Дослідники з Массачусетського технологічного інституту і університету Райс розробили новий матеріал, що нагадує за структурою листковий пиріг. Еластичні шари з гуми чергуються з твердими шарами скла, що забезпечує матеріалу достатню міцність і стійкість до ударних навантажень. Для того, що б провести дослідження і визначити характеристики нового матеріалу вченим довелося навіть розробити особливу технологію випробувань. Стріляючи крихітними скляними микрошариками, що летять з різною швидкістю, за цього матеріалу, вченим вдалося побачити на власні очі результати впливу ударів на структуру матеріалу.
Проведені дослідження показали, що матеріал на 30 відсотків ефективніше зупиняє снаряд, що рухається з прискоренням, а не уповільнює швидкість свого руху. Так само ефективність зупиняючої дії матеріалу знижується по мірі наближення до точки удару краю матеріалу, що демонструє ефективну роботу шарів матеріалу на його великої площі, а не тільки в області точки контакту.
Результати випробувань показали, що наноструктури можуть бути більш ефективними, ніж звичайні куленепробивні матеріали. І справа не тільки у складному будову наноматеріалів, весь фокус полягає в тому, що на нанорозмірному рівні багато матеріали набувають досить специфічні, часом дивні, унікальні характеристики і властивості, які на звичайному рівні майже не проявляються.
Ще одним досягненням у даних дослідженнях став спосіб вимірювання результатів ударних впливів на матеріал, який був розроблений командою вчених університету Райс. Завдяки цьому способу вчені виявилися здатні оцінити кількісно, а не тільки якісно, рівень руйнувань і різних ефектів, що відбуваються в кожному шарі матеріалу. Це - новий і більш ефективний метод вивчення структурованих характеристик полімерних матеріалів, вдосконалення якого дозволить спостерігати в режимі реального часу всі зміни в структурі матеріалу, що піддається ударному точкового впливу.
Незважаючи на те, що дані дослідження проводилися під егідою військових, Дослідного управління армії США (US Army Research Office), результати цих досліджень можуть бути застосовані не тільки для створення тонких і легких засобів захисту. Подібна захист так само може використовуватися і при створенні оболонок космічних кораблів, яким не будуть страшні потрапляння дрібних метеоритів, при створенні космічних скафандрів і захисних костюмів, які будуть одягати люди, які працюють у потенційно небезпечних місцях.