Бронежилет з графена проти кулі із золота.

Бронежилет з графена проти кулі із золота.

Сучасні засоби індивідуального захисту ― бронепластини ― це високотехнологічні композитні вироби. Все частіше на зміну сталевих і титанових пластин приходять більш міцні і легкі пластини з композитних матеріалів. Найбільш поширеними з них є пластини з нвмпе високої щільності СВМПЭ (UHMW PE), кевлара (Kevlar) ― пара-арамідного (полипарафенилен-терефталамид) волокна, а також керамічних композитних пластин на основі оксиду алюмінію Al2O3, карбіду кремнію SIC та карбіду бору B4C.

Але всі ці матеріали були винайдені і поставлені на виробництво в середині і наприкінці двадцятого століття, в наш час ці технології лише вдосконалюються і спрощуються, практично досягнувши своєї межі розвитку. Подальший розвиток технологій індивідуального захисту можливо при використанні сучасних нещодавно відкритих матеріалів, одним з яких є графен ― одноатомний шар графіту, отриманий з конструкційного високочистого графітового блоку шляхом відлущування шарів. Його численні видатні властивості вже вивчаються тисячами вчених у галузі біології, енергетики, мікроелектроніки, машинобудування та інших областях. Графену пророкують здійснення перевороту у промисловості аналогічного відкриттю заліза або пластику.

Нещодавно група фізиків опублікувала в журналі Science цікаві дані про проведених тестах по ударостійкості графену і порівняли ці дані з сучасними бронепластинами. У цьому тесті фізики використовували золоті нитки, які нагрівали лазерним імпульсом, вириваючи з них атоми золота і направляючи їх подібно кулям в мішень з багатошарового графена.

Розмір "золотих куль" досягав у довжину декількох мікрон, а графенову мішень включала в себе до ста аркушів графену з загальною товщиною пакету від десяти до ста нанометрів. При швидкості золотих куль в тисячу метрів в секунду вчені виявили ефект розсіювання кінетичної енергії золота графеновыми шарами. Результати балістичного тесту показали деформації в графені у вигляді конуса від якого утворилися тріщини, напрями яких відповідали кристалографічних напрямах.

За результатами тестів з фізики прийшли до висновку, що при наявності можливості виготовлення графена в достатніх кількостях, бронежилети виготовлені з нього можуть бути в десять разів міцніше ніж із сталі і в два рази міцніше ніж з кевлара.

Таким чином, якщо буде знайдена проста технологія отримання великих графенових плівок з штучного конструкційного графіту, то в майбутньому можливо масштабне виробництво бронежилетів на основі графена, а може і в сукупності з волокнами з вуглецевих нанотрубок.