Atomu biezais grafēns no lodēm sargā daudz labāk nekā tērauds

TVNET
CopyLinkedIn Draugiem X
Lūdzu, ņemiet vērā, ka raksts ir vairāk nekā piecus gadus vecs un ir pārvietots uz mūsu arhīvu. Mēs neatjauninām arhīvu saturu, tāpēc var būt nepieciešams meklēt jaunākus avotus.
Foto: Reuters/ScanPix

Praktiskajos testos noskaidrots, ka vienu oglekļa atomu biezi grafēna slāņi ļoti labi pasargā no lodēm; tie spēj apturēt šāviņus, kas citkārt brīvi caursistu tērauda plātnes.

Laboratoriskos eksperimentos noskaidrots, ka tīrs grafēns darbojas divreiz labāk nekā kompozītmateriālu audums, ko bruņu vestu izgatavošanā izmanto šobrīd. Tas nozīmē, ka karavīru un policistu vajadzībām jau drīzumā varētu tikt izstrādātas jauna tipa aizsardzības sistēmas.

Grafēns ir materiāls, ko veido bišu šūnu režģī sakārtoti oglekļa atomi.

Tā kā materiālam piemīt lieliskas siltuma un elektrovadītspējas īpašības, tas jau šobrīd tiek plaši lietots elektronikas jomā. Tomēr ar to grafēna potenciāls nav izsmelts, jo materiāls proporcionāli svaram ir ļoti, ļoti izturīgs. Tādējādi tas var kļūt par galveno izejvielu nākotnes bruņu vestu izgatavošanā, norāda New Scientist.

Precīzi izmērīt, kādu aizsardzību sniedz vienu atomu biezs materiāls, ja uz to izšauj, ir grūti. Vienu atomu biezais grafēna slānis pēc lodes pirmā pieskāriena pilnībā sabrūk. Laboratorijās līdz šim veikti izturības eksperimenti, ar nanoizmēra objektu uz materiālu izdarot spiedienu ātrumā, kas nepārsniedz 1 metru sekundē, un lāzerstaru impulsiem, tomēr šīs metodes nesniedz pietiekamu priekšstatu par grafēna patieso stingrību.

Masačūsetsas Amherstas universitātē ballistikas eksperti veica izturības testu ar 10 - 100 atomus bieza grafēna slāņa apšaudīšanu. Improvizētas patronas iegūšanai zinātnieki iztvaicēja zelta pavedienus, kas šajā procesā ieguva šaujampulvera īpašības, un mikronu lielu stikla lodīti. Tā pret grafēna paraugu tika raidīta ar apmēram 1000 pēdu sekundē (304 m/s) lielu ātrumu. Tas atbilst aptuveni vienai trešdaļai no kaujas šaujamieroča M16 lodes ātruma.

Analizējot eksperimentu rezultātus, secināts, ka lodes kinētiskā enerģija tiek izkliedēta, trieciena vietā grafēnā izveidojoties konusa formas padziļinājumam. Lai arī oglekļa atomus kopā saturošās saites no šā punkta virzienā uz ārmalu plīst, tās ar katru nākamo grafēna slāni kļūst retākas. Kopumā ņemot,

grafēns ložu aizturēšanā strādā divreiz labāk nekā kevlars,

savukārt, ja salīdzina ar tēraudu, superplānais materiāls kinētisko enerģiju izkliedē 10 reizes labāk.

Eksperimenta veicēji universitātes pētnieka Jei Hvanga Lī vadībā atzīmē, ka grafēnā skaņas viļņi pārvietojas trīs reizes ātrāk nekā tēraudā. Tas nozīmē, ka materiāls dziļākajos slāņos aiz lodes trieciena punkta spēj ātrāk absorbēt un izkliedēt kinētisko enerģiju.

KomentāriCopyLinkedIn Draugiem X

Tēmas

Svarīgākais
Uz augšu