У кевлара появился новый конкурент
рубрика: новости
Китайские ученые смогли объединить между собой аналогичный кевлару гетероциклический арамид и обработанные длинные углеродные нанотрубки, которые при толщине меньше, чем человеческий волос, обладают крайне высокой жёсткостью и лёгкостью.
Заменить пуленепробиваемый материал, десятилетиями используемый в области защиты от ударов, может новое композитное волокно, разработанное китайскими учёными из Пекинского университета. На его разработку специалисты потратили шесть лет и в результате смогли получить материал, который тоньше, прочнее и жёстче своего предшественника.
В процессе работы учёные старались достичь максимального сочетания двух ключевых свойств — способности сопротивляться разрушению под нагрузкой (высокая прочность) и поглощать большое количество энергии без разрушения или отказа (высокая вязкость).
В случае с кевларом, состоящим из арамидных волокон, увеличение прочности последних делало материал более хрупким. Решить эту проблему и создать новый тип волокна удалось за счёт комбинации двух разных материалов.
В частности, китайцы смогли объединить между собой аналогичный кевлару гетероциклический арамид и обработанные длинные углеродные нанотрубки, которые при толщине меньше, чем человеческий волос, обладают крайне высокой жёсткостью и лёгкостью. Достичь этого удалось благодаря специальному выравниванию материалов, позволяющему волокнам становиться прямыми и параллельными друг другу. Такой подход позволил прочно скрепить компоненты между собой, из-за чего материал смог поглощать гораздо больше энергии без отказа.
Полученный композит прошёл баллистические тесты, аналогичные тем, что проводят при проверке бронежилетов. По итогу материал показал более высокую динамическую прочность по сравнению с существующими волокнами и побил предыдущий рекорд по способности поглощать энергию. Его результат оказался почти в два раза лучше, показав значение в 706,1 МДж на кубический метр.
Учёные отмечают, что по антибаллистическим характеристикам новое волокно уже превзошло современные средства защиты. В будущем оно может сделать их более лёгкими, тонкими и безопасными.
