Учeныe и инжeнeры, рaзрaбaтывaющиe высoкoэффeктивныe брoнeжилeты и другиe срeдствa зaщиты, дoстaтoчнo чaстo обращают свое внимание на нанотехнологии и на материалы, изготовленные на основе нанотехнологий.
Согласно ученым из Калифорнийского университета в Поддьяк-Диего, очень большую перспективу в этом направлении имеет исследованный ими материал, специально изготовленная нанопена, которая может использоваться не только в бронежилетах, но и для защиты зданий и техники от близких взрывов, попаданий пуль и артиллерийских снарядов.
Команда ученых, возглавляемая профессором Ю Киэо (Yu Qiao), создала состав своей пены из двух специальных веществ, которые не растворяются друг в друге. Используя некоторые достаточно распространенные методы эти вещества были смешаны друг с другом вплоть до молекулярного уровня, а потом один из компонентов был удален с помощью высокой температуры и травления кислотным раствором. В результате этого, места, занятые ранее удаленным материалом, превратились в пустые поры нанометрового масштаба.
Проведенные испытания получившегося пористого материала показал, что размер пор имеет огромное значения. Если поры достаточно велики, то внезапное интенсивное воздействие приводит к нарушениям структуры материала в месте воздействия, так как вся энергия воздействия поглощается только малой областью материала. Когда поры становятся достаточно маленькими, но не слишком маленькими, энергия воздействия рассеивается по значительно большей площади, и материал остается в целости, надежно защищая объект, скрывающийся за его слоем.
Проведенные эксперименты показали, что наибольшую эффективность в деле защиты от ударных воздействий обеспечивает пористый материал с соотношением объема пустых пор к объему твердого материала от 50 до 80 процентов и с размерами самих пор от 10 нанометров до 10 микрометров. К таким выводам пришли ученые, после стрельбы по различным видам материала из специального пневматического оружия и дальнейшего анализа структуры материала с помощью электронного микроскопа.
В настоящее время ученые продолжают свои исследования, хотя направление этих исследований уже несколько изменено. Ученым и в такой степени ясно, что наилучшую защиту от воздействия ударов пуль и взрывов обеспечивает нанопена с размерами пор в несколько десятков нанометров. Теперь ученым осталось только подобрать материалы, использование которых позволит привести в порядок простое и недорогое производство нанопены, которую можно будет использовать в качестве пластин бронежилетов, устанавливать на поверхность бронетехники, зданий и других конструкций.
