Когда речь заходит о броне, то на ум приходят сравнительно тяжелые материалы, которые и позволяют успешно защищаться от ударных воздействий. Но для науки нет ничего невозможного, а главным секретом к достижению поставленных целей является знание. Это в очередной раз доказали исследователи из Университета Висконсин-Мэдисон. В результате проведенных исследований им удалось создать сверхлегкий броневой материал, превосходящий по своей прочности даже кевлар. Он получил название «Мат из нановолокна», а в его составе лежат углеродные нанотрубки.
Под микроскопом они выглядят как цепочки крошечных цилиндров. Толщина такой цепочки всего 1 атом углерода. Данная структура и получила название «Углеродные нанотрубки». Они, уверены ученые, могут стать основой для многих новых материалов, в которых нуждаются различные отрасли производства с прицелом на будущее. Авторы новой брони решили адаптировать их к решению своей задачи. И это удалось – они использовали наиболее габаритные версии нанотрубок для объединения их с волокнами кевлара. Зная о способности этого материала хорошо поглощать удары, они рассчитывали получить, таким способом, еще более совершенный материал.
Настала пора длительных экспериментов. Ученые тщательно подбирали соотношение нанотрубок и волокон кевлара. В результате оптимальный состав был получен. Новый материал по своим характеристикам оказался гораздо более привлекательным, чем кевлар. При этом его удельный вес оказался намного меньше, чем у других аналогичных материалов. Это и дало ученым право называть его «невесомой броней». Оказывается, для получения таких характеристик требуется сравнительное небольшое присутствие кевлара. В этом случае между волокнами образуются водородные связи. Такие связи характеры тем, что являются динамическими. Они могут быть восстановлены после разрушения.
Кроме того, водородные связи обеспечили большую жесткость и на 100% улучшили рассеивание ударов при воздействиях на сверхзвуковых скоростях. Образцы нового материала были испытаны — на специальном стенде, где на них воздействовали микроснарядами на различных скоростях. Наблюдения за реакциями брони показали, что она лучше, чем стальные пластины и кевлар противостоит ударам. Этот вывод позволяет допустить возможность применения ее не только при производстве более легких бронежилетов, но и при разработке защитных покровов космических кораблей.