实验吸震材料可以阻止超过3000英里/小时的弹丸飞行

flyaway 2022-12-17 12:18:13

英国坎特伯雷肯特大学的一组研究人员使用了一种叫做talin的蛋白质,这种蛋白质起到“细胞的天然减震器”的作用,创造了一种新的减震材料,这种材料能够阻止以超音速飞行的射弹,而不会在这个过程中破坏它们。

开发提高装甲效能的材料并不是世界各国军队独有的追求。减震材料在其他领域也有好处。在航空航天行业,当我们继续扩大在太空的存在时,它们将是必不可少的,在太空中,即使是以超音速运动的微小粒子也会对航天器造成严重损害。甚至其他研究人员也可以从这一领域的突破中受益,特别是那些使用高速弹丸进行实验的研究人员,这些弹丸最终需要安全停止。

目前的防弹装甲和材料设计使用陶瓷和纤维基部件的混合物,这些部件层叠在一起,可以有效阻止高速物体直接穿过装甲,但最终会将大量的动能转移到装甲车辆或人员身上,通常会造成非致命伤害。这些材料在加工过程中也容易被破坏,每次使用后都需要更换。这项新研究使我们离解决开发减震材料的独特挑战又近了一步。

在分子水平上,talin具有一种结构,它在张力下展开以耗散能量,然后再次折叠,使其能够一次又一次地吸收冲击,保持细胞抵抗外力的弹性。当蛋白质与其他成分结合并聚合成TSAM(或Talin减震材料)时,这些独特的减震性能得以保持。

为了测试TSAM的有效性,研究人员让它们受到玄武岩颗粒(大约60µM大小,或大约一根头发的直径)的冲击,然后是更大的铝弹片,以1.5公里/秒的速度行进。这超过了每小时3300英里,比手持枪发射9毫米子弹的速度快三倍。不仅颗粒的冲击完全被TSAM材料吸收,而且颗粒本身也没有在过程中被破坏。

这些测试材料的大小意味着这些粒子不会像从坦克之类的物体发射的炮弹那样向TSAM传递能量,但这确实有助于证明它们的潜力。最终,研究人员相信,这种水凝胶可以被用于士兵更轻的可穿戴盔甲中,即使在挽救生命后,也能更好地吸收冲击能量,同时保持其减震能力。

它可能对航空航天工业更有用,无论是对航天器的保护,还是对空间碎片、尘埃和微流星体的研究,这些都可以在捕获过程中不被破坏。

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评论列表

用户10xxx88

用户10xxx88

1
2022-12-26 22:17

欧美的基础科学,新材料新技术开发研究就是牛逼[呲牙笑]

flyaway

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