Куленепробивна тканина – китайські науковці розробили матеріал у 3 рази міцніший за кевлар – новини науки

Новий композит завтовшки лише 1,8 мм може зупинити кулю.

Науковці з Пекінського університету розробили нову куленепробивну тканину, що за міцністю утричі перевищує кевлар і може повністю зупинити кулю, маючи товщину лише 1,8 міліметра. Матеріал створено шляхом поєднання арамідних волокон із вуглецевими нанотрубками, які утримують полімерні ланцюги у вирівняному стані, запобігаючи їхньому зсуву під час удару, передає Hardware Busters.

Традиційні бронежилети розподіляють енергію кулі через мережу волокон, однак навіть найміцніші полімери, такі як араміди в основі кевлару, можуть втрачати цілісність при надмірному навантаженні. Команда під керівництвом професора Цзінь Чжана розробила композит під назвою “вуглецеві нанотрубки/гетероциклічний арамід”, у якому нанотрубки запобігають цьому ефекту. Завдяки такому структурному вирівнюванню тканина здатна поглинати та розсіювати енергію удару значно ефективніше за наявні аналоги.

Випробування показали, що один шар товщиною 0,6 мм може сповільнити кулю, яка рухається зі швидкістю 300 м/с, до 220 м/с. Три шари матеріалу — загальною товщиною 1,8 мм — повністю зупиняють снаряд, тоді як кевлар для такого ж рівня захисту потребує щонайменше 4 мм.

Потенційне використання матеріалу виходить далеко за межі бронежилетів. Розробники вважають, що композит може застосовуватися в аерокосмічній галузі, де він здатний захищати літаки та космічні апарати від мікрометеороїдів і уламків, у військовій техніці — для посилення броні та шоломів, а також у пожежно-рятувальному спорядженні для підвищення стійкості до порізів, ударів і високих температур.

Крім того, матеріал може бути використаний у захисних костюмах для роботи з радіоактивними та біологічно небезпечними речовинами, у спортивному спорядженні для автоспорту чи контактних дисциплін, а також у носимій електроніці — зокрема у “розумних тканинах”, здатних фіксувати силу удару й автоматично передавати сигнал про травму.

За словами професорки Джулі Керні з Сіднейського університету, виробництво нового матеріалу сумісне з чинними промисловими технологіями. Це дозволяє масштабувати його без суттєвих витрат. 

“Такий підхід можна адаптувати для створення інших надміцних композитів. Він також відкриває можливість виготовлення легших і ефективніших бронежилетів без шкоди для мобільності”, — зазначила Керні.

Наразі команда працює якраз над вдосконаленням “розумної” версії тканини, що здатна точно визначати місце та силу удару. У перспективі такі матеріали зможуть автоматично викликати допомогу у разі поранення користувача. І хоча новий композит поки що не має комерційної назви, дослідники наголошують, що його створення позначає початок нової ери у матеріалознавстві.

Раніше дослідники з AiDLab у Гонконгу розробили тканину, здатну змінювати колір завдяки вбудованим полімерним оптичним волокнам та технології штучного інтелекту. Колір текстилю можна змінювати двома основними способами: за допомогою жестів, які розпізнає мініатюрна камера зі ШІ, або через мобільний застосунок з можливістю налаштування.