Краще, ніж кевлар — яке суперволокно створили вчені

Кевлар десятиліттями вважався еталоном міцності. Його застосовують у бронежилетах, захисних шоломах, автомобільній броні та космічних технологіях. Але вчені зробили прорив — створили матеріал, який здатен зупиняти кулі ще ефективніше. І головне, він у кілька разів тонший за кевлар.

Новий композит не лише витримує екстремальні навантаження, а й поглинає енергію удару без руйнування, пише Phys.org. Це стало можливим завдяки унікальній структурі, що дозволяє волокну залишатися пружним, не втрачаючи міцності.

Як створили матеріал, сильніший за кевлар

Розробкою займалася команда Цзінь Чжана з Пекінського університету. Протягом шести років вони працювали над поєднанням двох компонентів — гетероциклічного араміду (аналога кевлару) та довгих вуглецевих нанотрубок. Ці нанотрубки надзвичайно легкі, але витримують колосальні навантаження.

Ключ до успіху — у вирівнюванні структури. 

"Ми змусили полімерні ланцюги розташуватися ідеально паралельно. Завдяки цьому компоненти "замикаються" і під час удару не прослизають один відносно одного",  — пояснюють автори.

Саме така мікроструктура дозволяє волокну не лише утримувати форму, а й поглинати удари без пошкоджень.

Випробування показали подвійний рекорд

Коли новий матеріал протестували у балістичних випробуваннях, він показав разючі результати. Його динамічна міцність перевищила всі сучасні аналоги, а енергопоглинання досягло 706,1 мегаджоуля на кубічний метр — удвічі більше, ніж у попереднього рекордсмена.

"Наше дослідження відкриває шлях до створення арамідних волокон із найвищою ударною в’язкістю, яку коли-небудь зафіксували", — підкреслюють науковці.

У вигляді тканини матеріал зберігає легкість і гнучкість, залишаючись надзвичайно стійким до кульових ударів.

Де використовуватимуть нове суперволокно

Якщо технологію впровадять у виробництво, захисне спорядження може кардинально змінитися. Майбутні бронежилети стануть значно тоншими та легшими, а при цьому ще надійнішими.

Окрім оборонної сфери, потенціал нового матеріалу величезний: від авіації й космосу до спортивного спорядження та інженерії. Суперволокно здатне замінити кевлар у багатьох галузях, де поєднання міцності та гнучкості є критичним.

Яке майбутнє чекає технологію

Наразі вчені працюють над масштабуванням виробництва й зниженням собівартості. Якщо їм це вдасться, "суперволокно" стане основою нового покоління захисних матеріалів.

Кевлар, який колись здавався неперевершеним, поступово відходить у минуле. Його місце може зайняти легке, надміцне та витривале волокно, створене завдяки точній інженерії на нанорівні.

"Ми стоїмо на порозі нової епохи матеріалів, де міцність і легкість більше не суперечать одна одній", — резюмує команда розробників.

Як повідомлялося, Китай значно прискорює розробку своїх винищувачів шостого покоління, що стає серйозним викликом домінуванню США в повітрі. Протягом лише десяти місяців після першого показу нові прототипи вже здійснили польоти, підкреслюючи надзвичайно швидкий темп цього проєкту.

Також ми розповідали, що американська компанія LeVanta Tech розпочала партнерство з українськими фахівцями для розробки інноваційного безпілотника Halia. Цей дрон вирізняється своєю унікальною здатністю функціонувати як морський, так і повітряний апарат.