Сотрудники МIT создадут эластичный, но прочный бронекостюм, вдохновившись панцирем лобстера
Представьте очень сложный и прочный бронежилет, который в то же время достаточно гибкий и не стесняет движений. Броня настолько мягкая и эластичная, что ее обладатель может чувствовать себя спокойно при беге, ходьбе или плавании. Разработкой такой брони занялись в MIT.
Это может звучать как описание костюма супергероя из комиксов, но на самом деле речь идет всего лишь о части экзоскелета лобстера, который помогал ему выживать на Земле более 100 миллионов лет. Совместная группа ученых из Массачусетского технологического института и Гарварда полагает, что мягкая мембрана, покрывающая суставы и брюшную полость животного, - материал такой же прочный, как и промышленная резина, используемая для изготовления автомобильных шин и садовых шлангов, - могла бы способствовать разработке нового типа брони, которая покрывала бы даже колени и локти человека. Соответствующая статья об этом опубликована в журнале Acta Materialia.
По данным Национального института юстиции (National Institute of Justice), баллистические жилеты, известные как бронежилеты, широко используются сотрудниками правоохранительных органов - им приписывают спасение тысяч сотрудников. Однако не обходится и без проблем. Во-первых, срок службы кевлара - плотно сплетенных волокнистых панелей, предназначенных для предотвращения попадания пуль - обычно не более пяти лет. Во-вторых, большинство бронежилетов могут быть непригодными для офицеров женского пола, зачастую требуя индивидуальной подгонки. Кроме того, некоторые исследования показали, что бронежилеты могут негативно сказываться и на меткости, и на прицеле владельца.
Чем больше мобильность брони, тем меньше она защищает тело своего владельца: исследователи из Массачусетского технологического института считают, что решение этой проблемы могут подсказать лобстеры. По словам сотрудника MIT Минга Гуо (Ming Guo), идея разработки бронежилета, вдохновленного омарами, пришла ему в голову при приеме пищи: прозрачную мембрану на брюхе животного было трудно пережевывать. В отличие от внешней оболочки ракообразных, мягкие ткани лобстера оставались малоизученными, и как только исследователи начали анализировать эти ткани, они сделали удивительное открытие: надрезы в мембране не влияли на эластичность материала. Ученые определили, что эластичность и прочность обусловлены уникальной структурой мембраны, включающей десятки тысяч слоев, волокна которых помогают материалу рассеивать энергию, когда он находится под нагрузкой, что делает его устойчивым к повреждениям.
«Знания, полученные из изучения мягкой мембраны лобстеров, помогут нам в разработке мягких и гибких, но прочных и надежных материалов для создания эластичной брони, которая может обеспечить защиту всего тела без стеснения движений конечностей. Кроме того, эти материалы могут также использоваться в робототехнике и тканевой промышленности», - утверждают авторы.
