Itin tvirti šarvai iš nanovamzdelių

Iš naujo tipo anglies pluošto, sukurto Kembridžo universitete, galima austi itin tvirtus kūną saugančius šarvus, skirtus kariškiams ar teisėsaugos pareigūnams. Pasak tyrinėtojų, naujoji medžiaga jau dabar yra kelis kartus stipresnė, tvirtesnė ir kietesnė už šiuo metu apsauginiams šarvams naudojamas medžiagas.

Pamažu atsiskleidžia įdomios lengvo pluošto, sudaryto iš milijonų mažų anglies nanovamzdelių, savybės. Anglies nanovamzdeliai yra tuščiaviduriai, tik vieno atomo storio, anglies cilindrai. Naująją medžiagą sukūrė mokslininkų grupė Kembridžo universiteto Medžiagų mokslo ir metalurgijos katedroje (Materials Science and Metallurgy). Ši medžiaga atsirado, bandant sukurti stipriausią žmogaus pagamintą pluoštą.

„Šie nanovamzdeliai turi savybių, dėl kurių juos galima austi kaip medžiagą arba sumaišyti su mišriomis medžiagomis ir gauti itin tvirtą gaminį“, – pasakojo profesorius Windle.

Kūno šarvams lemiamos svarbos parametras yra medžiagos pluošto stiprumas. Kitas – atsparumas tempimui, kitais žodžiais tariant, kiek medžiaga gali išsitempti, kol trūks.

Kembridže sukurta medžiaga yra itin tvirta, lengva ir gerai sugeria dideliu greičiu skriejančių dalelių energiją. „Mūsų medžiagą galima lyginti su egzistuojančiomis aukštų charakteristikų medžiagomis, pavyzdžiui, kevlaru“, – sakė profesorius Windle.

Tačiau jis taip pat pridūrė: „Mes matėme pavyzdžių, kurie visais atžvilgiais daug geresni už kevlarą“.

Darbas Kembridže jau patraukė Jungtinės Karalystės Gynybos ministerijos ir JAV armijos dėmesį.

Tačiau naująją medžiagą galima panaudoti ir tokiose srityse, kaip aukštųjų technologijų „sumaniems“ drabužiams, bomboms atsparioms šiukšlių dėžėms, lanksčioms saulės baterijoms, o galiausiai – pakeisti varinius laidus elektros energijos ir signalų perdavimui.

Pluošto gamybos būdas yra paprastas, tačiau genialus.

„Elastingi dūmai“

Į krosnį įpurškiama angliavandenių žaliavos, pavyzdžiui, etanolio, kartu su nedideliu kiekiu metalo pagrindo katalizatoriaus. Krosnyje ši žaliava suskaidoma į anglį ir vandenilį; po to anglies chemiškai „pertvarkoma“ ant metalinio katalizatoriaus dalelių paviršiaus ir įgauna ilgų plonasienių nanovamzdelių formą.

„Sukuriamos anglies dalelės, panašios į dūmus. Tačiau, kadangi šios dalelės yra susipynę, mūsų gaminami dūmai yra elastingi“, – aiškina profesorius Windle.

Vizualiai tokie „elastingi dūmai“ šiek tiek panašūs į itin tąsią tamsią „kojinę“. Pradedant ją vynioti, į krosnį iš apačios įkišamas strypas, kuriuo pagaunamas ir ištraukiamas vienas kojinės galas. Taip kojinė ištempiama į siūlą, kurį galima nepertraukiamai vynioti ant būgno.

Dabar tyrinėtojai siekia finansavimo tyrimams, kad išsiaiškintų, ar šį metodą galima iš laboratorinio bandymo patobulinti iki pramoninio proceso.

„Cambridge Enterprise Limited“, komercinis Kembridžo universiteto biuras 2003 metų liepą pateikė pirminę paraišką patentui. Dabar jis išdavė licenciją „Q-Flo Limited“, nuo universiteto atskilusiai įmonei, kuri ir išnaudos šią technologiją.

Nanovamzdeliai yra grafitas, kuris, kartu su deimantu, yra viena iš dviejų įprastinių formų, kuriomis anglis aptinkama gamtoje. Grafite anglies atomai susijungę į šešiakampę struktūrą ir sudaro plokščius sluoksnius, sukrautus vienas ant kito kaip knygos puslapiai.

Kurdami nanovamzdelius, mokslininkai iš esmės paima atskirus grafito sluoksnius ir sulenkia juos, kad susijungus kraštams susidarytų cilindrai.

Plačiau: Super-strong body armour in sight

Iš anglų kalbos vertė ir redagavo:

„Transer“ – specializuotų techninių ir teisinių vertimų biuras
www.transer.net  
info@transer.net  
+370 677 44231

Kopijuojant ar cituojant būtina nurodyti informaciją apie vertimą atlikusį biurą!

   

Facebook komentarai