Badanie, prowadzone przez Carlosa Portelę z Massachusetts Institute of Technology, miało na celu sprawdzenie czy materiały nanostrukturalne – zaprojektowane i wyprodukowane w skali nanometrowej – pozwolą stworzyć nowoczesne, wytrzymałe kamizelki kuloodporne, osłony przeciwwybuchowe i inne powierzchnie ochronne.
CZYTAJ TAKŻE: Wynaleziono materiał znacznie lżejszy i twardszy od tytanu. To rewolucja w lotnictwie
Koncepcja materiałów na bazie tetrakaidecahedronu nie jest nowa. 14-boczny wielościan (istnieje około 1,5 miliarda możliwych odmian) została zaproponowana już przez brytyjskiego matematyka i fizyka lorda Kelvina w XIX wieku jako teoretycznie jedna z najskuteczniejszych możliwych do wypełnienia przestrzeni duplikatami samego siebie. To powoduje, że materiał robi się bardzo wytrzymały.
Zespół Carlosa Portela postanowił empirycznie sprawdzić koncepcję Kelvina czy faktycznie, jeśli wiele takich wielościanów da się upakować na małej przestrzeni i połączyć ze sobą, to powstały z nich materiał faktycznie zadziała jako skuteczny amortyzator.
Po stworzeniu materiału naukowcy przetestowali go w laboratorium, sprawdzając jak zareaguje na silne uderzenia, imitujące wystrzelony pocisk lub mikrometeoryt – pisze portal Tech Crunch.
Naukowcy połączyli bloki materiału za pomocą technik nanolitografii, wypalając powstałą strukturę tak, aż stała się czystym węglem. Następnie wystrzelili w te struktury węglowe pociski z tlenku krzemu o szerokości 14 mikronów, poruszającymi się znacznie powyżej prędkości dźwięku.
CZYTAJ TAKŻE: Powstał niezniszczalny materiał idealny dla armii. Za projektem stoi Polak
Struktury węglowe, zwłaszcza te gęstsze, bardzo dobrze zaabsorbowały uderzenie, zatrzymując cząsteczkę i, co najważniejsze, odkształcając się, ale nie rozrywając. Okazało się, że materiał był bardziej wytrzymały niż kevlar, dotąd uważany za najbardziej odporny na rozciąganie.
