Исследователи уже создали полимер, который в 14 раз прочнее и в 8 раз менее плотный (легче), чем сталь.

Результаты исследований опубликованы в журнале ACS Applied Polymer Materials.

«Материал жесткий и прочный. Он может быть применим к жилетам, шлемам и другим видам бронежилетов, а также к защитной броне для кораблей, вертолетов и других транспортных средств», — сказал профессор кафедры машиностроения и аэрокосмической техники Университета в Буффало Шэньцян Рен.

Большая часть материала представляет собой усовершенствованную версию полиэтилена сверхвысокой молекулярной массы, или СВМПЭ (UHMWPE), который используется для изготовления таких изделий, как искусственные бедра и медиаторы.

При разработке СВМПЭ исследователи изучали перламутр, который создают моллюски, превращая форму карбоната кальция в структуру, напоминающую переплетенные кирпичи. Как и перламутр, исследователи разработали материал, который должен иметь чрезвычайно прочную внешнюю оболочку с более гибкой внутренней основой, способной деформировать и поглощать снаряды.

«Работа профессора Рена по разработке UHMWPE для значительного улучшения ударной прочности может привести к появлению нового поколения легкой брони, обеспечивающей как защиту, так и мобильность для солдат», — сказал руководитель программы д-р Эван Раннерстрем.

«В отличие от стальной или керамической брони, UHMWPE легче формовать под давлением в сложные формы, обеспечивая универсальную защиту для солдат, транспортных средств и армейской техники».

Это так называемая мягкая броня, в которой мягкие, но плотно сплетенные материалы создают очень прочную сеть, способную остановить пули. Известный пример – Kevlar (торговая марка арамидного волокна – полипарафенилен-терефталамид, выпускаемое фирмой DuPont, ред. Plastinfo.ru), который также обладает высокой теплопроводностью и способность быстро рассеивать тепло, что помогает поглощать энергию пуль и других внешних ударов.

Команда ученых также экспериментировала с СВМПЭ, добавляя наночастицы кремнезема, и обнаружила, что крошечные частицы химического вещества могут улучшить свойства материала и потенциально создать более прочную броню. «Эта работа демонстрирует, что правильные подходы к проектированию материалов могут оказать большое влияние на военные технологии», — добавил Раннерстрем.