Новости Зеленограда, инфопортал Зеленоград ИНФО
Четверг, 6 Мая, 2021 год
Главная » Наука » В Мире » Панцирь лангустов вдохновил физиков на гибкую основу для бронежилетов

Панцирь лангустов вдохновил физиков на гибкую основу для бронежилетов

Он почти не уступает одному из главных материалов для них – кевлару

Панцирь лангустов вдохновил физиков на гибкую основу для бронежилетов© sergemi/Shutterstock/FOTODOMЧитайте ТАСС вЯндекс.НовостиЯндекс.Дзен…Показать скрытые ссылкиGoogle Новости

ТАСС, 23 апреля. На основе структуры брюшного панциря лангустов ученые создали гибкий и прочный нанокомпозитный наполнитель для бронежилетов. Результаты исследования опубликовал научный журнал Matter.

"Слой нашего материала толщиной в 13 мм может остановить пятимиллиметровую стальную пулю, выпущенную с расстояния в 200 метров. В этом отношении он несколько уступает кевлару, но заметно превосходит его во многих других", – рассказал один из разработчиков материала, научный сотрудник Массачусетского технологического института Дэвид Вэйссет.

В последние годы ученые и инженеры все чаще заимствуют идеи различных материалов у природы. К примеру, шелк из паутины значительно превосходит сталь по прочности, при этом гораздо легче ее и лучше растягивается. Клей, который вырабатывают моллюски, может соединять материалы под водой и сцепляется с мягкими тканями лучше большинства известных синтетических клейких веществ.

Два года назад инженеры Массачусетского технологического института за трапезой из лангустов обнаружили, что предположительно мягкая и гибкая кожистая оболочка их брюха была необычно прочной. Изучив ее структуру, специалисты выяснили, что эта часть брони ракообразных устроена необычно сложно.

Она состоит из чередующихся слоев наночастиц, которые уложены в подобие листа фанеры, слои которой закручены в спираль. Это обеспечивает брюшной броне моллюсков необычно высокую прочность, хотя по своей сути она представляет собой гидрогель – пористый и гибкий материал, заполненный преимущественно водой.

Оказалось, что брюшной панцирь ракообразных становился прочнее при растягивании. Это отличает его от остальных гидрогелей и делает идеальным кандидатом на роль наполнителя, который будет гасить энергию пуль при попадании в бронежилет.

Эта идея привлекла внимание Вэйссета и его коллег по университету, которые занимались новыми типами наполнителей для бронежилетов по заказу Министерства обороны США. Объединив усилия, ученые попытались воспроизвести структуру брюшного панциря лангустов в рукотворном материале.

Для этого ученые напечатали множество плоских листов из гидрогеля, пронизанного большим количеством полимерных нанонитей, уложенных параллельно друг другу. Множество подобных пластин инженеры склеили в стопку, укладывая каждый новый слой под углом в 36 °, повторяя структуру брюшного панциря лангустов.

Получившиеся образцы материала исследователи проверили на прочность. Они обстреляли его лабораторной мини-пушкой, измеряя, насколько хорошо новый материал поглощал кинетическую энергию удара. В этом отношении он лишь незначительно уступал пластинам из кевлара и прочим синтетическим материалам, которые используют в бронежилетах.

Вэйссет и его коллеги считают, что подобные материалы можно использовать не только для производства бронежилетов, но и для создания искусственных мышц, хрящей и решения других задач, где одновременно требуется высокая гибкость и прочность применяемых материалов.

Источник

Оставить комментарий

Ваш email нигде не будет показанОбязательные для заполнения поля помечены *

*

© 2021 Зеленоград ИНФО – ещё ближе к городу. Все права защищены.

18:146 Мая
 Чт, 2021
Яндекс.Метрика Рейтинг@Mail.ru
WordPress: 60,42MB | MySQL:78 | 0,872sec