Физики изучили ультратонкий материал, останавливающий пули на лету

Физики изучили ультратонкий материал, останавливающий пули на лету

Физики из университета Райса (Rice University) и Массачусетского технологического института (MIT) изучали свойства полиуретана. Макроскопические баллистические тесты показали, что этот полимерный материал может не просто останавливать на лету 9-миллиметровые пули, но и «заращивать» входные отверстия

«Полимер останавливает и фактически запечатывает их в себе, — рассказывает один из руководителей исследования Нэд Томас (Ned Thomas), демонстрируя небольшой кусок прозрачного пластика с тремя застывшими в нём снарядами. – Макроскопического ущерба никакого нет, материал не подвёл, трещины не образовались. Вы по-прежнему можете видеть сквозь него».

Учёные решили разобраться, что происходит с этим необычным материалом при внезапном ударе пули, как происходит диссипация энергии.

«Экспериментально полиуретан работает замечательно, но никто не понимал, почему», — добавляет Томас.

Проблема была в том, что никто не станет расчленять материал на слои и изучать их поведение на наноуровне. Это заняло бы слишком много времени. Для ускорения процесса исследователи решили создать модель, которая бы вела себя как полиуретан. В конце концов они остановили свой выбор на материале с длинным и труднопроизносимым названием – полистирен-полидиметилсилоксан диблок-сополимер.

Вместо пуль учёные использовали бусины из кремнезёма диаметром 3 микрометра. Стрелять ими непросто, поэтому в ход пошёл лазер, позволявший при помощи специальной подложки разогнать снаряды до нужной скорости (от 0,5 до 5 километров в секунду). После ударов сфер изменение структуры материала физики изучали при помощи того же сканирующего электронного микроскопа.

«После удара мы рассматривали поперечное сечение и видели, как глубоко входит сфера, что происходит с этими прекрасными параллельными слоями. Они рассказывали эволюцию проникновения снаряда и помогали понять, какие процессы могут происходить на наноуровне», — рассказывает Томас.

Американцы запускали «микропули» перпендикулярно и параллельно слоям. Так учёные выяснили, что важно, под каким углом миниснаряд входит в защитное покрытие. Для лучшей диссипации энергии удара необходимо, чтобы путь сферы был перпендикулярен поверхности. Тогда ударная волна частично отражается слоями, и материал лучше останавливает «нарушителя».

Учёные пришли к выводу, что структура из слоёв с разными свойствами на 30% лучше останавливает снаряд.

Кроме того, методы, использованные в этом исследовании, сослужили бы хорошую службу при изучении других материалов, отличающихся небольшим весом и особой прочностью. Речь о нитриде бора, композитах на основе графена и углеродных нанотрубок.

Юлия Рудый

http://www.vesti.ru/doc.html…

V i d e o

Физики из университета Райса (Rice University) и Массачусетского технологического института (MIT) изучали свойства полиуретана. Макроскопические баллистические тесты показали, что этот полимерный материал может не просто останавливать на лету 9-миллиметровые пули, но и «заращивать» входные отверстия.

  • Отличная работа!.. Оличный материал, за который сразу же ухватятся военные и спецслужбы – они постоянно думают о бронежилетах, специалисты из аэро- и космических отраслей – там всегда нужно защищать целостность стёкол и обеспечивать безопасность обшивки и двигателей, кострукторы автомобилей и др. Да мало ли где требуется защита от несущихся осколков и летящих «пуль»…

Словом, здОрово!.. Наши поздравления и пожелания новых достижений!..