Международная команда ученых из Пекинского университета представила новый тип пулестойкого волокна, которое превосходит кевлар по прочности, жесткости и способности останавливать пули, оставаясь при этом значительно тоньше.
Исследование опубликованов научном журнале Matter
Читайте также:
Сила ГМО. Ученые изменили ДНК тутового шелкопряда и теперь он плетет волокно прочнее кевлара Кевлар на протяжении десятилетий оставался эталоном защитных материалов — от бронежилетов до бронетехники. Его главное преимущество — высокая прочность и устойчивость к деформациям. Однако попытки повысить эти показатели часто делали материал хрупким. Именно эту проблему ученые пытались решить шесть лет — и нашли способ совместить прочность и гибкость без компромиссов.
Исследователи создали композитное волокно, соединив гетероциклический арамид (материал, похожий на кевлар) с модифицированными длинными углеродными нанотрубками. Эти нанотрубки чрезвычайно легкие, прочные и в десятки тысяч раз тоньше человеческого волоса. Главный прорыв заключался в том, как компоненты были выровнены:
полимерные цепи и нанотрубки расположились строго параллельно. Это обеспечило настолько тесное соединение, что при ударе материал не расслаивается и способен поглощать значительно больше энергии без разрушения.
В ходе испытаний новое волокно продемонстрировало рекордную динамическую прочность и поглощение энергии — более 706 мегаджоулей на кубический метр, что более чем вдвое превышает показатели лучших существующих аналогов. В тканевой форме этот материал останавливал пули эффективнее, чем современные бронетканины, оставаясь при этом легким и тонким.
Ученые отмечают, что их открытие не только задает новый стандарт в производстве арамидных волокон, но и помогает лучше понять механизмы, которые определяют устойчивость материалов к ударам. В будущем эта технология может лечь в основу нового поколения защитной одежды, которая станет тоньше, легче и безопаснее современных аналогов.
Читайте также:
Ткань будущего. Разработанный в Гарварде текстиль сам регулирует аэродинамику при движении
