تولید جلیقه ضد گلوله از کامپوزیت زمینه پلیمری خود ترمیم

بسپار می نویسد، اخیراً برای تولید جلیقه ضد گلوله، کامپوزیت زمینه پلیمری جدید ابداع شده است که میتواند انرژی ضربه ناشی از اصابت گلوله را جذب کند. این کامپوزیت که ضخامت آن 20 نانومتر است (ضخامت یک مولکول آب تنها یک نانومتر است)، مانند یک لایه ضد گلوله عمل میکند و در صورت اصابت گلوله به جلیقه، گلوله منحرف میگردد و به داخل آن نفوذ نمی کند. ضمناً این کامپوزیت میتواند به سرعت محل اصابت گلوله را ترمیم نماید.
در خبرنامه انجمن کامپوزیت ایران آمده است، این کامپوزیت که ضخامت آن به اندازه لبه یک تیغ است، در آینده از جان نیروهای نظامی حفاظت خواهد کرد. کامپوزیت جدید توسط محققان دانشگاه رایس (واقع در ایالت تگزاس) و محققان موسسه فناوری ماساچوست (ام ای تی) ابداع شده است.

در مرکز فناوریهای نانوی موسسه ام ای تی محققانی از صنایع نظامی نیز حضور داشتند که روی این کامپوزیت آزمایش سختی سنجی (آزمایش هایی نظیر مقاومت در برابر برش با سایش و مقاومت در برابر فرو رفتن) انجام دادند و به این نتیجه رسیدند که لایه های کامپوزیتی 20 نانومتری بلافاصله محل اصابت گلوله را پر کنند. کامپوزیت زمینه پلیمری مذکور از لایه های الیاف شیشه و کائوچو تشکیل شده است که به طور یک در میان چیده شده اند. این لایه ها میزان قابل توجهی از انرژی جنبشی گلوله را جذب میکنند. تولید جلیقه های ضد گلوله نازک و سبک همواره با چالش هایی روبرو بوده است، اما کامپوزیت زمینه پلیمری جدید این چالش ها را از میان برداشته است و جلیقه جدید آماده است تا آزمایشهای لازم را پشت سر بگذارد و کارآیی های خود را نشان دهد. محققان میخواهند بدانند علت اینکه نانو لایه های مذکور به این خوبی میتوانند انرژی گلوله را جذب کنند، چیست؟ به همین منظور آنها باید پلیمر زمینه این کامپوزیت را جداگانه مورد بررسی قرار دهند که البته کاری وقت گیر است.

محققان دانشگاه رایس و محققان موسسه فناوری ماساچوست روش آزمایش جدیدی را ابداع کرده اند. در این روش دانه های ریز شیشه به کامپوزیت زمینه پلیمری شلیک شدند. اگرچه قطر این دانه یک میکرون (یک میلیونیم متر) بود اما با استفاده از آنها می شد تاثیرات یک گلوله واقعی به قطر 9 میلی متر را روی نانولایه شبیه سازی کرد. لایه های بسیار نازک این جلیقه حرکت گلوله را متوقف میکنند و محل اصابت گلوله را ترمیم مینمایند. وقتی گلوله به کامپوزیت اصابت میکند، فوراً کامپوزیت ذوب میشود و به حالت مایع در می آید و قبل از اینکه سخت شود، محل اصابت گلوله را پر میکند. بنابراین اصابت گلوله ، در این کامپوزیت هیچگونه ترک، تغییر شکل نگران کننده یا آسیب ماکروسکوپی ایجاد نمی کند و کامپوزیت دچار شکست نمی گردد. از اینرو با استفاده از کامپوزیت زمینه پلیمری که توسط این محققان ابداع شده است، میتوان شیشه جلوی خودرها را نیز ضد گلوله کرد. لایه های کامپوزیتی جدید در زیر میکروسکوپ الکترونی رویشی (میکروسکوپی که نمونه را به صورت الکترونی اسکن میکند و از آن یک تصویر سه بعدی ارائه میدهد) ساختاری نظیر پارچه مخمل کبریتی دارند بنابراین اثر گلوله روی آنها به خوبی مشهود است. از کامپوزیت مذکور علاوه بر تولید جلیقه ضد گلوله، میتوان در تولید پوسته خارجی فضا پیماها نیز استفاده نمود. به این ترتیب میتوان پوسته های قابل ارتجاعی تولید کرد که در مقابل ضربات شهاب سنگها و زباله های فضایی مقاومت کنند و محل برخورد آنها را به طور خود به خود ترمیم نمایند. ضمناً برای تولید تیغه توربین موتور جت (توربینی که با بیرون دادن گاز داغ، نیروی پیش رانش موشک ها را تامین میکند) نیز میتوان از این کامپوزیت زمینه پلیمری بهره جست.