Лучше, чем кевлар — какое суперволокно создали ученые

Кевлар десятилетиями считался эталоном прочности. Его применяют в бронежилетах, защитных шлемах, автомобильной броне и космических технологиях. Но ученые совершили прорыв — создали материал, который способен останавливать пули еще эффективнее. И главное, он в несколько раз тоньше кевлара.

Новый композит не только выдерживает экстремальные нагрузки, но и поглощает энергию удара без разрушения, пишет Phys.org. Это стало возможным благодаря уникальной структуре, позволяющей волокну оставаться упругим, не теряя прочности.

Как создали материал, который сильнее кевлара

Разработкой занималась команда Цзинь Чжана из Пекинского университета. В течение шести лет они работали над сочетанием двух компонентов - гетероциклического арамида (аналога кевлара) и длинных углеродных нанотрубок. Эти нанотрубки чрезвычайно легкие, но выдерживают колоссальные нагрузки.

Ключ к успеху — в выравнивании структуры.

"Мы заставили полимерные цепи расположиться идеально параллельно. Благодаря этому компоненты "замыкаются", и во время удара не проскальзывают друг относительно друга", — объясняют авторы.

Именно такая микроструктура позволяет волокну не только удерживать форму, но и поглощать удары без повреждений.

Испытания показали двойной рекорд

Когда новый материал протестировали в баллистических испытаниях, он показал впечатляющие результаты. Его динамическая прочность превысила все современные аналоги, а энергопоглощение достигло 706,1 мегаджоуля на кубический метр — вдвое больше, чем у предыдущего рекордсмена.

"Наше исследование открывает путь к созданию арамидных волокон с самой высокой ударной вязкостью, которую когда-либо зафиксировали", — подчеркивают ученые.

В виде ткани материал сохраняет легкость и гибкость, оставаясь чрезвычайно устойчивым к пулевым ударам.

Где будут использовать новое суперволокно

Если технологию внедрят в производство, защитное снаряжение может кардинально измениться. Будущие бронежилеты станут значительно тоньше и легче, а при этом — еще надежнее.

Кроме оборонной сферы, потенциал нового материала огромен: от авиации и космоса до спортивного снаряжения и инженерии. Суперволокно способно заменить кевлар во многих отраслях, где сочетание прочности и гибкости является критическим.

Какое будущее ждет технологию

Сейчас ученые работают над масштабированием производства и снижением себестоимости. Если им это удастся, "суперволокно" станет основой нового поколения защитных материалов.

Кевлар, который когда-то казался непревзойденным, постепенно уходит в прошлое. Его место может занять легкое, сверхпрочное и выносливое волокно, созданное благодаря точной инженерии на наноуровне.

"Мы стоим на пороге новой эпохи материалов, где прочность и легкость больше не противоречат друг другу", — резюмирует команда разработчиков.

Как сообщалось, Китай значительно ускоряет разработку своих истребителей шестого поколения, что становится серьезным вызовом доминированию США в воздухе. В течение всего десяти месяцев после первого показа новые прототипы уже совершили полеты, подчеркивая чрезвычайно быстрый темп этого проекта.

Также мы рассказывали, что американская компания LeVanta Tech начала партнерство с украинскими специалистами для разработки инновационного беспилотника Halia. Этот дрон отличается своей уникальной способностью функционировать как морской, так и воздушный аппарат.