Бронежилет из графена против пули из золота.

Бронежилет из графена против пули из золота.

            Современные средства индивидуальной защиты ― бронепластины ― это высокотехнологичные композитные изделия. Все чаще на смену стальным и титановым пластинам приходят более прочные и легкие пластины из композитных материалов. Наиболее распространенными из них являются пластины из сверхвысокомолекулярного полиэтилена высокой плотности СВМПЭ (UHMW PE), кевлара (Kevlar) ― пара-арамидного (полипарафенилен-терефталамид) волокна, а также керамических композитных пластин на основе оксида алюминия Al2O3, карбида кремния SIC и карбида бора B4C.

            Но все эти материалы были изобретены и поставлены в производство в середине и конце двадцатого века, в наше время эти технологии лишь совершенствуются и упрощаются, практически достигнув своего предела развития. Дальнейшее развитие технологий индивидуальной защиты возможно при использовании современных недавно открытых материалов, одним из которых является графен ― одноатомный слой графита, полученный из конструкционного высокочистого графитового блока путем отшелушивания слоев. Его многочисленные выдающиеся свойства уже изучаются тысячами ученых в области биологии, энергетики, микроэлектроники, машиностроения и прочих областях.  Графену пророчат осуществление переворота в промышленности аналогичного открытию железа или пластика.

            Недавно группа физиков опубликовала в журнале Science интересные данные о проведенных тестах по ударопрочности графена и сравнили эти данные с современными бронепластинами. В этом тесте физики использовали золотые нити, которые нагревали лазерным импульсом, вырывая из них атомы золота и направляя их подобно пулям в мишень из многослойного графена.

            Размер "золотых пуль" достигал в длину нескольких микрон, а графеновая мишень включала в себя до ста листов графена с общей толщиной пакета от десяти до ста нанометров. При скорости золотых пуль в тысячу метров в секунду ученые обнаружили эффект рассеивания кинетической энергии золота графеновыми слоями. Результаты баллистического теста показали деформации в графене в виде конуса от которого образовались трещины, направления которых соответствовали кристаллографическим направлениям.

            По результатам тестов физики пришли к выводу, что при наличии возможности изготовления графена в достаточных количествах, бронежилеты изготовленные из него могут быть в десять раз прочнее чем из стали и в два раза прочнее чем из кевлара.

            Таким образом, если будет найдена простая технология получения больших графеновых пленок из искусственного конструкционного графита, то в будущем возможно масштабное производство бронежилетов на основе графена, а может и в совокупности с волокнами из углеродных нанотрубок.