ไข่มุก: แสงใหม่ในการเสริมเกราะน้ำหนักเบาสำหรับทหาร
โดย:
SD
[IP: 156.146.55.xxx]
เมื่อ: 2023-04-26 16:15:56
นักวิจัยจาก University of Buffalo ซึ่งได้รับทุนสนับสนุนจาก Army Research Office (ARO) ได้สร้างพลาสติกน้ำหนักเบาที่แข็งแรงขึ้น 14 เท่าและแข็งแรงขึ้น 8 เท่าด้วยการเลียนแบบการเคลือบด้านนอกของไข่มุก (มุกหรือที่รู้จักกันทั่วไปว่าหอยมุก) เบากว่า (มีความหนาแน่นน้อยกว่า) กว่าเหล็กกล้าและเหมาะสำหรับการดูดซับแรงกระแทกของกระสุนและกระสุนปืนอื่นๆ ARO เป็นองค์ประกอบของห้องปฏิบัติการวิจัยกองทัพบกของกองบัญชาการพัฒนาขีดความสามารถในการสู้รบของกองทัพสหรัฐฯ ผลการวิจัยได้รับการตีพิมพ์ในวารสารACS Applied Polymer Material s และตีพิมพ์ก่อนหน้านี้ใน J. Phys เคมี เล็ต ดร. Shenqiang Ren ศาสตราจารย์ภาควิชาวิศวกรรมเครื่องกลและการบินและอวกาศ สมาชิกของ RENEW Institute ของมหาวิทยาลัยบัฟฟาโล และผู้เขียนนำรายงานกล่าวว่า "วัสดุนี้มีความแข็ง แข็งแรง และทนทาน" "มันสามารถใช้ได้กับเสื้อกั๊ก หมวกนิรภัย และชุดเกราะประเภทอื่นๆ เช่นเดียวกับเกราะป้องกันสำหรับเรือ เฮลิคอปเตอร์ และยานพาหนะอื่นๆ" วัสดุส่วนใหญ่คือโพลิเอทิลีนแบบซุป (พลาสติกที่พบมากที่สุด) เรียกว่าโพลีเอทิลีนน้ำหนักโมเลกุลสูงพิเศษหรือ UHMWPE ซึ่งใช้ทำผลิตภัณฑ์ต่างๆ เช่น สะโพกเทียมและปิ๊กกีตาร์ เมื่อออกแบบ UHMWPE นักวิจัยได้ศึกษาหอยมุกซึ่งหอยสร้างขึ้นโดยการจัดเรียงรูปแบบของแคลเซียมคาร์บอเนตให้เป็นโครงสร้างที่คล้ายกับอิฐประสาน เช่นเดียวกับหอยมุก นักวิจัยได้ออกแบบวัสดุให้มีเปลือกนอกที่ทนทานเป็นพิเศษพร้อมแผ่นรองด้านในที่ยืดหยุ่นกว่า ซึ่งสามารถเปลี่ยนรูปและดูดซับกระสุนปืนได้ กองทัพ ดร. Evan Runnerstrom ผู้จัดการโปรแกรมการออกแบบวัสดุของ ARO กล่าวว่า "งานของศาสตราจารย์ Ren ในการออกแบบ UHMWPE เพื่อปรับปรุงความสามารถในการรับแรงกระแทกอย่างมาก อาจนำไปสู่ชุดเกราะน้ำหนักเบารุ่นใหม่ที่ให้ทั้งการป้องกันและความคล่องตัวแก่ทหาร "ตรงกันข้ามกับเกราะเหล็กหรือเซรามิก UHMWPE ยังสามารถหล่อหรือขึ้นรูปเป็นรูปทรงที่ซับซ้อนได้ง่ายกว่า โดยให้การป้องกันที่หลากหลายสำหรับทหาร ยานพาหนะ และทรัพย์สินอื่นๆ ของกองทัพบก" นี่คือสิ่งที่เรียกว่าเกราะอ่อน ซึ่งวัสดุที่อ่อนนุ่มแต่ทออย่างแน่นหนาสร้างสิ่งที่เป็นตาข่ายที่แข็งแกร่งมากซึ่งสามารถหยุดกระสุนได้ เคฟลาร์เป็นตัวอย่างที่รู้จักกันดี วัสดุที่ทีมวิจัยพัฒนาขึ้นยังมีค่าการนำความร้อนสูงอีกด้วย ความสามารถในการกระจายความร้อนอย่างรวดเร็วนี้ช่วยให้สามารถดูดซับพลังงานของกระสุนและกระสุนปืนอื่นๆ ได้ ทีมทดลองเพิ่มเติมกับ UHMWPE โดยการเพิ่มอนุภาคนาโนซิลิกา โดยพบว่าสารเคมีเพียงเล็กน้อยสามารถเพิ่มคุณสมบัติของวัสดุและอาจสร้างเกราะที่แข็งแรงขึ้นได้ "งานนี้แสดงให้เห็นว่าแนวทางการออกแบบวัสดุที่เหมาะสมมีศักยภาพในการสร้างผลกระทบอย่างใหญ่หลวงต่อเทคโนโลยีของกองทัพบก" Runnerstrom กล่าว
- ความคิดเห็น
- Facebook Comments
