Согласно исследованиям ученых Калифорнийского университета Сан-Диего, большую перспективу в отрасли разработки средств индивидуальной защиты имеет созданный ними материал – специальная нанопена, которую можно использовать не только для производства особо прочных бронежилетов, а и для защиты техники и зданий от попадания пуль, направленных взрывов, и даже артиллерийских снарядов.
Команда ученых, которую возглавляет профессор Ю Киэо, разработала состав данной пены из двух особых веществ, не растворяющихся друг в друге. Ученые смешали эти вещества друг с другом на молекулярном уровне, после чего удалили один из компонентов при помощи травления кислотным раствором и высоких температур. В результате места, которые занимал удаленный материал, стали пустыми порами нанометрового масштаба.
Проведенные испытания нового пористого материала показали, что размер пор обладает огромным значением. Если поры довольно велики, тогда внезапное интенсивное воздействие приводило к нарушениям структуры материала именно в местах воздействия, поскольку вся энергия воздействия поглощалась лишь малой областью материала. Если же поры становились довольно маленькими, но не чрезмерно, энергия воздействия рассеивалась по намного большей площади, благодаря чему материал оставался целым, надежно защищая объект, который он покрывал.
Проведенные эксперименты доказали, что наибольшая эффективность в защите от ударных воздействий достигалась при использовании пористого материала, имеющего соотношение объемов пустых пор к объемам твердого материала 50 — 80 процентов, при размерах самих пор 10 нанометров — 10 микрометров. Ученые пришли к таким выводам после стрельбы по разным видам материала из особого пневматического оружия, а также дальнейшего анализа структуры материала при помощи электронных микроскопов.
Сейчас ученые продолжают свои исследования – подбирают материалы, применение которых позволит организовать простое и недорогое производство такой нанопены, которую можно будет применять в качестве пластин бронежилетов, а также наносить на поверхности бронетехники, зданий и прочих конструкций.
