Бронежилет из наноструктурированного углеродного материала

01.07.2021

Малые вес и толщина - это два желательных показателя, если речь касается материалов, используемых для производства бронежилетов и других средств защиты. Исследователи добились впечатляющих успехов в этой области, используя самые последние достижения нанотехнологий и черпая вдохновение из "технологий естественного происхождения", к примеру, строения раковин некоторых морских моллюсков.

Передовым достижением в этой области стал новый материал, разработанный учеными-материаловедами из Массачусетского технологического института (Massachusetts Institute of Technology, MIT), который по многим базовым параметрам опережает такие материалы, как кевлар и сталь.

Начальной точкой для изготовления нового материала является светочувствительный полимер, в объеме которого, при помощи света лазеров, была сформирована нанорешетка с упорядоченной регулярной структурой. После создания решетки этот материал был помещен в высокотемпературную вакуумную камеру, где полимер преобразовался в легковесный углеродный материал, имеющий заданную структуру.

Для испытаний нового материала и измерения значений его ключевых параметров исследователи использовали своего рода плазменную пушку, в которой за счет света лазера создавалось расширяющееся облако плазменного газа, толкающего частицы-снаряды в сторону мишени из материала. В качестве снарядов использовались стеклянные частицы с покрытием из золота и частицы из кремния, а корректировка длительности и мощности лазерных импульсов позволяла стрелять этими частицами со скоростью от 40 до 1100 метров в секунду. А для регистраций последствий "стрельбы" такими снарядами использовались высокоскоростные камеры.

Новый материал оказался способен поглотить и рассеять энергию удара более эффективно, чем сталь, алюминий и кевлар сопоставимой толщины и веса. И теперь новый материал имеет все шансы стать основой средств индивидуальной защиты следующего поколения, которые более легки и более эффективны, чем аналогичные средства, изготовленные из традиционных материалов.

<< Назад: Умная футболка YouCare 5G 02.07.2021

>> Вперед: Упаковка из поп-корна для хрупких предметов 01.07.2021

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Оптимальная продолжительность сна 12.11.2025

Сон играет ключевую роль в поддержании здоровья, когнитивных функций и общего самочувствия. Несмотря на широко распространенный стереотип о восьмичасовом сне, последние исследования показывают, что оптимальная продолжительность сна для большинства здоровых взрослых ближе к семи часам. Эволюционный биолог из Гарварда, Дэниел Э. Либерман, утверждает, что традиционная норма восьми часов сна - это скорее культурное наследие индустриальной эпохи, чем биологическая необходимость. По его словам, полевые исследования, проведенные в сообществах, не использующих электричество, показывают, что средняя продолжительность сна составляет 6-7 часов, что значительно отличается от общепринятого стандарта. Современные эпидемиологические данные подтверждают этот взгляд. Исследования выявили так называемую "U-образную кривую" зависимости между продолжительностью сна и рисками для здоровья. Минимальные показатели заболеваемости и смертности наблюдаются именно у людей, спящих около семи часов в сутки. ...>>

Дефицит кислорода усиливает выброс закиси азота 12.11.2025

Парниковые газы играют ключевую роль в изменении климата, а закись азота (N2O) - один из наиболее опасных среди них. Этот газ не только втрое сильнее углекислого газа в удержании тепла, но и разрушает озоновый слой. Недавнее исследование американских ученых показало, что микробы в зонах с низким содержанием кислорода активно производят N2O, усиливая глобальные климатические риски. Команда из Университета Пенсильвании изучала прибрежные воды у Сан-Диего и провела наблюдения на глубинах от 40 до 120 метров в Восточной тропической северной части Тихого океана - одной из крупнейших зон дефицита кислорода. Исследователи сосредоточились на том, как морские микроорганизмы превращают нитраты в закись азота. В ходе работы выяснилось, что существует два пути образования N2O. Один путь начинается с нитрата, другой - с нитрита. На первый взгляд более короткий путь должен быть эффективнее, однако микробы, использующие нитрат, продуцируют больше газа, поскольку этот "сырьевой" источник более д ...>>

Омега-3 помогают молодым кораллам выживать 11.11.2025

Сохранение коралловых рифов становится все более актуальной задачей в условиях глобального изменения климата. Молодые кораллы особенно уязвимы на ранних стадиях развития, когда стрессовые условия и нехватка питательных веществ могут привести к высокой смертности. Недавнее исследование ученых из Технологического университета Сиднея показывает, что специальные пищевые добавки способны существенно повысить выживаемость личинок кораллов. В ходе работы исследователи разработали особый состав "детского питания" для коралловых личинок. В него вошли масла, богатые омега-3 жирными кислотами, а также важные стерины, необходимые для формирования клеточных мембран. Личинки, получавшие эти добавки, развивались быстрее, становились крепче и демонстрировали более высокую устойчивость к стрессовым факторам. Особое внимание ученые уделили липидам. Анализ показал, что личинки активно усваивают эти вещества, что напрямую влияет на их жизнеспособность. Стерины, содержащиеся в корме, повышают устойчи ...>>

Наушники Bowers & Wilkins Px8 S2 11.11.2025

Наушники премиум-класса становятся не только аксессуаром для прослушивания музыки, но и инструментом для профессиональной работы с аудио. Новый флагман британского бренда Bowers & Wilkins - модель Px8 S2 - демонстрирует, как эти аспекты можно объединить в одной беспроводной системе. Компания представила Px8 S2 как обновленную флагманскую модель в линейке, ориентированную на пользователей, которые ценят высокое качество звука, эффективное шумоподавление и премиальный дизайн. Производитель отмечает, что наушники сочетают передовые акустические решения с эргономикой для длительного использования. Каждое устройство оснащено 40-миллиметровыми динамиками с карбоновыми диффузорами и 24-битным цифровым процессором. По словам Bowers & Wilkins, это обеспечивает точное и детализированное воспроизведение звукового спектра, а также поддержку аудио высокого разрешения. Автоматическая оптимизация соединения с источником сигнала гарантирует стабильное и качественное звучание вне зависимо ...>>

Шимпанзе могут менять свои убеждения 10.11.2025

Понимание того, как формируются убеждения и принимаются решения, традиционно считалось уникальной способностью человека. Однако недавнее исследование показало, что шимпанзе обладают способностью пересматривать свои мнения на основе новых данных, демонстрируя уровень рациональности, который ранее считался исключительно человеческим. Психологи под руководством Ханны Шлейхауф из Утрехтского университета провели серию экспериментов, направленных на изучение метапознания у шимпанзе. Исследователи впервые наблюдали, как эти обезьяны могут взвешивать различные виды доказательств и корректировать свои решения при появлении более убедительной информации. Экспериментаторы рассматривали рациональность как способность формировать убеждение о мире на основе фактических данных. При поступлении новой информации разумное существо способно сравнивать старые и новые данные и изменять свое мнение, если новые доказательства оказываются более весомыми. Для экспериментов использовались шимпанзе из ...>>

Случайная новость из Архива Создан алмазный транзистор 21.03.2024 Исследователи из Японии совершили значительный шаг в области полупроводниковой технологии, создав первый n-канальный транзистор на основе алмаза. Этот прорыв приближает человечество к разработке процессоров, способных функционировать в условиях сверхвысоких температур. Создание алмазного транзистора представляет собой важный шаг в развитии полупроводниковых технологий, открывая новые перспективы для создания более эффективных и устойчивых к экстремальным условиям компонентов. Этот прорыв имеет потенциал изменить сферу высокотехнологичных приложений и усовершенствовать различные области науки и техники. Новый транзистор, разработанный с использованием алмаза, обладает потенциалом для создания более эффективных компонентов, способных работать в экстремальных условиях без необходимости прямого охлаждения. Исследование представляет собой прорыв в области создания полупроводниковых элементов, устойчивых к высоким температурам, и расширяет возможности работы процессоров в различных средах. Ученые создали транзистор с двумя алмазными слоями, легированными фосфором, что позволяет увеличить проводимость. Этот n-канальный слой заменяет традиционный слой кремния в чипах. Когда достаточное количество электронов проходит через транзистор, они соединяют два конца затвора, что создает сигнал 1, в отличие от сигнала 0. Транзисторы, созданные на основе алмаза, способны работать при высоких температурах, превышающих 300 °C, в то время как обычные транзисторы теряют свою функциональность при температуре выше 100 °C. Кроме того, новое поколение транзисторов обладает повышенной устойчивостью к высоким напряжениям, что делает их более надежными в эксплуатации.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025