Tanka neprobojna tkanina zaustavlja metak

Profesor fizikalne kemije Jin Zhang sa Sveučilišta u Pekingu i njegovi kolege, već duže vrijeme razvijaju lagane materijale izuzetne čvrstoće za potrebe neprobojnih prsluka i oklopa za vozila i zrakoplove.

U časopisu Matter objavili su rad o tkanini izrađenoj od ugljičnih nanocijevi s lancima aramidnog polimera, koja je tri puta jača od kevlara, a unatoč debljini od samo 1,8 mm, u stanju je zaustaviti metak.

Njegov tim je razradio metodu poravnavanja ugljikovih nanocjevčica s lancima aramidnog polimera kako bi se spriječilo klizanje molekula. „Naše novo vlakno značajno nadmašuje sva prijavljena makroskopska visokoučinkovita polimerna vlakna i u potpunosti nadmašuje Kevlar“, kaže Zhang.

Novi materijal je izrađeni kompozit od ugljikovih nanocjevčica/heterocikličkog aramida, a budući je jači od kevlara, isti učinak neprobojnosti može se postići s puno manje materijala. Jedan sloj tkanine debljine je otprilike 0,6 milimetara i može smanjiti brzinu metka koji se kreće brzinom od 300 metara u sekundi na 220 m/s. a na temelju izračuna apsorpcije energije, otprilike tri sloja tkanine dovoljna su za zaustavljanje metka“, što čini ukupnu debljinu od 1,8 mm. Za usporedbu, Kevlar mora biti debeo najmanje 4 mm da bi zaustavio isti taj metak.

"Na temelju ove strategije izradili smo aramidna vlakna s dinamičkom čvrstoćom do 10 GPa i dinamičkom žilavošću do 700 MJ m −3. Tkanine tkane od ovih vlakana također pokazuju vrhunsku otpornost na balističke udare, što donosi praktičnu primjenu ovih vlakana. Ovi nalazi pružaju nove uvide u dizajn visokoučinkovitih vlaknastih materijala", ističe Zhang i navodi da ovaj rad pruža novo razumijevanje i izvediv put za korištenje intrinzičnih mehaničkih performansi polimernih lanaca na makrorazini.