Пуленепробиваемая ткань с нанотрубками: китайские ученые создали суперпрочный материал

Ученые из Пекинского университета разработали новую пуленепробиваемую ткань, которая по прочности в три раза превышает кевлар и может полностью остановить пулю, имея толщину всего 1,8 миллиметра. Материал создан путем сочетания арамидных волокон с углеродными нанотрубками, которые удерживают полимерные цепи в выровненном состоянии, предотвращая их смещение при ударе, передает Hardware Busters.

Традиционные бронежилеты распределяют энергию пули через сеть волокон, однако даже самые прочные полимеры, такие как арамиды в основе кевлара, могут терять целостность при чрезмерной нагрузке. Команда под руководством профессора Цзинь Чжана разработала композит под названием "углеродные нанотрубки/гетероциклический арамид", в котором нанотрубки предотвращают этот эффект. Благодаря такому структурному выравниванию ткань способна поглощать и рассеивать энергию удара значительно эффективнее имеющихся аналогов.

Испытания показали, что один слой толщиной 0,6 мм может замедлить пулю, которая движется со скоростью 300 м/с, до 220 м/с. Три слоя материала — общей толщиной 1,8 мм — полностью останавливают снаряд, тогда как кевлар для такого же уровня защиты требует не менее 4 мм.

Потенциальное использование материала выходит далеко за пределы бронежилетов. Разработчики считают, что композит может применяться в аэрокосмической отрасли, где он способен защищать самолеты и космические аппараты от микрометеороидов и обломков, в военной технике — для усиления брони и шлемов, а также в пожарно-спасательном снаряжении для повышения устойчивости к порезам, ударам и высоким температурам.

Кроме того, материал может быть использован в защитных костюмах для работы с радиоактивными и биологически опасными веществами, в спортивном снаряжении для автоспорта или контактных дисциплин, а также в носимой электронике — в частности в "умных тканях", способных фиксировать силу удара и автоматически передавать сигнал о травме.

По словам профессора Джули Керни из Сиднейского университета, производство нового материала совместимо с существующими промышленными технологиями. Это позволяет масштабировать его без существенных затрат.

"Такой подход можно адаптировать для создания других сверхпрочных композитов. Он также открывает возможность изготовления более легких и эффективных бронежилетов без ущерба для мобильности", — отметила Керни.

Сейчас команда работает как раз над совершенствованием "умной" версии ткани, которая способна точно определять место и силу удара. В перспективе такие материалы смогут автоматически вызывать помощь в случае ранения пользователя. И хотя новый композит пока не имеет коммерческого названия, исследователи отмечают, что его создание обозначает начало новой эры в материаловедении.

Ранее исследователи из AiDLab в Гонконге разработали ткань, способную менятьцвет благодаря встроенным полимерным оптическим волокнам и технологии искусственного интеллекта. Цвет текстиля можно менять двумя основными способами: с помощью жестов, которые распознает миниатюрная камера с ИИ, или через мобильное приложение с возможностью настройки.