Die Forscher von MIT und Caltech Sie schufen ein nanotechnologisches Material, das stärker sein könnte als Kevlar und Stahl. Das Material aus miteinander verbundenen Kohlenstoff-„Tetrakaidekaedern“ absorbiert auf spektakuläre Weise den Aufprall mikroskopisch kleiner Geschosse.
Die Studie, geleitet von Carlos Portela des MIT, um herauszufinden, ob nanoarchitektonische (d. h. im Nanomaßstab entworfene und hergestellte) Materialien ein gangbarer Weg für ultrastarke Explosionsschutzschilde, Körperpanzer und andere schützende Oberflächen sein könnten.
Die Idee von Materialien auf Basis von Tetrakaidekaedern ist nicht neu. Diese komplexen Polyederfiguren (die 1.5 Milliarden mögliche Variationen umfassen) wurden im XNUMX. Jahrhundert von Lord Kelvin als ideale Form zum Füllen von Räumen vorgeschlagen.
Nanomaterialien übertreffen Kevlar
Für ein ähnliches Prinzip wie das von Lord Kelvin offenbarte kann die Dichte, die Tetrakaidekaeder selbst in kleinen Räumen annehmen können, die Absorption von Stößen maximieren. Sogar die von Kugeln (oder Weltraum-Mikromüll). Um dies zu beweisen, setzten die Forscher mit Nanolithographie-Techniken Materialblöcke zusammen. Dann "feuerten" sie Nanokugeln mit Geschwindigkeiten über der Schallgeschwindigkeit ab.
Die dichten Strukturen von Nanomaterialien sie absorbieren jeden Aufprall sehr gut (besser als Kevlar, wie erwähnt). Sie verformten sich, aber sie brachen nicht.
Dieses Material kann aufgrund seines nanoskaligen Stoßverdichtungsmechanismus viel Energie absorbieren. Die gleiche Masse unseres Materials würde eine Kugel viel effizienter stoppen als die gleiche Masse Kevlar.
Carlos Portela
Eine Lösung, die durch den Blick in die Sterne gefunden wird
Interessanterweise modellierten die Forscher die Auswirkungen und Schäden am besten mit Methoden, die allgemein bekannt sind, um Meteore zu beschreiben, die auf die Oberfläche eines Planeten treffen.
Dies ist nur ein erstes Laborergebnis - wir werden Kevlar in absehbarer Zeit nicht in Westen ersetzen sehen kugelsicher. Das Experiment zeigt jedoch das gigantische Potenzial dieses Ansatzes: Wenn ein nachhaltiger Weg gefunden wird, dieses Tetrakaidekaeder-Material im großen Maßstab herzustellen, wird es vielen Industrien (und vielen Überlebenden) ein Vermögen einbringen.
