Sukurti neperšaunami marškinėliai

2010 04 26

Nors tai gali pasirodyti fantastika arba tarsi ištrauka iš komiksų knygelės, mokslininkams visgi pavyko sukurti neperšaunamus marškinėlius. Tokiam apsauginiam drabužiui pasiūti naudojamas tos pačios ultrastiprios medžiagos pluoštas, kurios esama ir šiuolaikinių tankų šarvuose.

Dabartinės plataus poveikio karinės technikos korpusai padengiami specialia medžiaga – borono karbidu. Tai yra trečioji pagal kietumą žmogui žinoma medžiaga – jos kietumas pagal Moso skalę siekia 9,3 (deimanto – 10). Sunku įsivaizduoti, kaip iš tokios kietos medžiagos būtų galima pasiūti patogų vilkėti drabužį. Tačiau mokslininkai neseniai sukūrė technologiją, kuria tipinis medvilninis marškinėlių audinys paverčiamas borono karbido nanovielučių audiniu.

Norėdami paversti medvilnę neperšaunama, mokslininkai iš JAV Pietų Karolinos universiteto, Kinijos ir Šveicarijos pamerkė tipinio marškinėlių audinio (antroje iliustracijoje (a)) gabalėlius į specialų nikelio ir borato mišinį. Į medvilnę per dvi valandas įsigėrė šie chemikalai (b), ji buvo greitai išdžiovinta specialioje krosnyje ir papildomai grūdinta aukštoje temperatūroje tris valandas. Taip paruoštos medvilnės atraižos dar kartą buvo dedamos į krosnį, kaitinamos 1160°C temperatūroje keturias valandas nuolatiniame argono dujų sraute. Galutinis gaminys (1c) buvo atvėsintas ir išanalizuotas naudojant elektronų mikroskopus ir specialius atsparumo testus.

Skenuojančiu elektronų mikroskopu (SEM) padarytų audinio (tiksliau – jį sudarančių nanovielučių) nuotraukų pavyzdžiai matomi paveikslėlio dalyse (d), (e), (f); analogiškos nuotraukos, gautos transmisiniu elektronų mikroskopu (TEM), parodytos (g), (h). Paveikslėlyje (i) parodyta borono karbido nanovielučių skerspjūvio struktūra.

Pagamintas audinys buvo palyginti elastiškas ir lankstus. Stiprumą užtikrino borono karbido dalelės, o lankstumą – įprastinė medvilnė. „Mūsų susintezuotos borono karbido nanovielutės išlaiko tą patį tvirtumą ir kietumą kaip ir standartinė kieta borono karbido forma, tačiau pasižymi superelastiškumu“, – aiškino tyrimo bendraautorius Xiaodong Li.

Mokslininkai tikisi, jog naujasis metodas sukels revoliuciją ne tik neperšaunamų liemenių srityje, bet ir bus pritaikomas gaminant apsaugines lėktuvų, tankų ir kitų karinės paskirties mašinų dangas. „Panaudodami naująjį metodą, mes potencialiai galime pagaminti gerokai atsparesnes neperšaunamas liemenes, palyginti su dabartiniais analogais. Audinį būtų galima pritaikyti ir taikioms reikmėms, pavyzdžiui, gaminant lengvų ir ekonomiškų automobilių bei orlaivių korpusus“, – pridūrė mokslininkas.

Nors autoriai į savo išradimą deda dideles viltis, naujoji technologija kol kas dar nepakeis įprastinėms neperšaunamoms liemenėms gaminti naudojamo kevlaro. Pirmojo prototipo atsparumas nebuvo toks, kaip tikėtasi, tad iki produkto komercializavimo būtina atlikti papildomus gamybos proceso patobulinimus.