Для испытаний новейшего защитного композита ученые обстреляли его стеклянными шариками.

«Броневой» композит под электронным микроскопом: виден след от удара стеклянной сферы
Ученые, работающие над композитом, демонстрируют образец с застрявшими в нем пулями

Оптимальная защита от пули — это необязательно грубая сила, максимальная твердость и вес традиционных бронежилетов с пластинами из стали. Сегодня используют куда более удобные материалы, такие как кевлар. Эти технологии позволяют защищать космические аппараты от ударов микрометеоритов, а лопасти авиадвигателей — от мелких частиц и песка. А в ближайшим будущем им на смену придут новые композиты, еще более гибкие и легкие, но при этом демонстрирующие прекрасную способность поглощать энергию летящей пули или осколка.

Создание таких композитов — задача тонкая, требующая аккуратного комбинирования свойств двух и более материалов в единой структуре, состоящей из слоев и элементов размерами в считаные нанометры. А для того, чтобы тестировать различные варианты в лаборатории, требуются инструменты, позволяющие работать на том же микроуровне. В том числе и «нанопули» для проведения микробаллистических экспериментов и детальной оценки воздействия удара на структуру.

Такой удивительный снаряд предложили недавно американские ученые из группы профессора Кита Нельсона (Keith Nelson), которым потребовалось испытать собственный защитный композит, состоящий из наноразмерных слоев упругой смолы и сверхтвердого стекла. Для этого они решили обстреливать его крошечными стеклянными шариками, которые разгоняются до огромной скорости, выбиваясь с подложки мощными импульсами лазера. При всей своей крошечности шарики эти в сотни раз больше структурных элементов композита, что позволяет использовать их для моделирования вполне реального удара пули и проведения самых точных экспериментов.

Испытав свой композит с помощью таких «нанопуль», ученые показали, например, что при лобовом столкновении он поглощает энергию на 30% эффективнее, чем при ударе в бок, и на основе этих данных намерены внести усовершенствования в его структуру.

По публикации MIT News