Reklama
Rozwiń
Reklama

Kamizelka nie do przebicia? Naukowcy prezentują ultrawytrzymały materiał

Chińscy naukowcy opracowali 1,8-milimetrową tkaninę balistyczną, która jest nawet trzykrotnie mocniejsza od kevlaru. Nowy materiał pobił rekord pochłaniania energii, otwierając drogę do lżejszych i skuteczniejszych pancerzy.

Publikacja: 14.11.2025 12:10

Kamizelki kuloodporne są zwykle ciężkie i nie chronią wystarczająco żołnierzy. Teraz może się to zmi

Kamizelki kuloodporne są zwykle ciężkie i nie chronią wystarczająco żołnierzy. Teraz może się to zmienić

Foto: Ministerstwo Obrony Królestwa Szwecji

Kevlar to polimer z grupy poliamidów, z którego przędzie się włókna o wysokiej wytrzymałości na rozciąganie. Powstał w latach 60. XX wieku dzięki badaniom Stephanie Kwolek — amerykańskiej chemiczki polskiego pochodzenia — która stała na czele zespołu, który w 1965 r. wynalazł polimer wykorzystywany do produkcji kevlaru. Jak na razie jest to jeden z najbardziej wytrzymałych materiałów – tak odporny, że wytwarza się z niego kamizelki kuloodporne dla policji i wojska.

Nanorurki węglowe: sekret rekordowej wytrzymałości

Naukowcy wciąż jednak szukają materiałów, które mogłyby przewyższyć kevlar wytrzymałością i lekkością. W ostatnich latach opracowano kilka potencjalnych następców tego tworzywa. Najnowszy materiał powstał w ramach projektu badawczego naukowców z Uniwersytetu w Pekinie. Zespół Jin Zhanga — profesora chemii fizycznej z Uniwersytetu Pekińskiego — stworzył lekki materiał trzykrotnie mocniejszy od kevlaru, o grubości zaledwie 1,8 mm, wzbogacony nanorurkami węglowymi (CNT).

Czytaj więcej

Naukowcy opracowali materiał pięć razy lżejszy i cztery razy mocniejszy niż stal

Nanorurki węglowe są znane z wyjątkowej przewodności cieplnej (naukowcy badają ich zastosowanie jako zamiennika krzemu w czipach komputerowych) oraz niezwykle wysokiej wytrzymałości na rozciąganie. Ta ostatnia cecha szczególnie interesowała Jin Zhanga, który przez sześć lat pracował nad materiałami mogącymi zastąpić kevlar.

„Ultrawysoka wytrzymałość dynamiczna i odporność są kluczowe dla włóknistych materiałów stosowanych w ochronie przed uderzeniami — takich jak pancerze kuloodporne, pojazdy czy samoloty” — powiedział Zhang w rozmowie z magazynem „New Scientist”. „Nasze włókno znacząco przewyższa wszystkie dotychczas znane makroskopowe polimery wysokiej wydajności. Nasza tkanina całkowicie deklasuje kevlar” — zapewnia profesor.

Reklama
Reklama

Badanie opublikowane w czasopiśmie „Matter” potwierdza to, co powiedział profesor Zhang. On i jego zespół opisują w nim, jak wyrównali nanorurki węglowe z polimerem aramidowym — syntetycznym materiałem znanym z ogromnej wytrzymałości i odporności na ciepło (również stosowanym w kevlarze). Zwykle przy produkcji takich polimerów stają się one bardziej kruche — i tu właśnie wkraczają CNT.

Rekord pochłaniania energii pobity

Nanorurki węglowe są niezwykle mocne i cienkie — nawet cieńsze niż ludzki włos. Naukowcy najpierw uczynili łańcuchy aramidowe bardziej elastycznymi, a następnie rozciągnęli je, by uzyskać równoległe ułożenie z CNT. Ta organizacja w nanoskali pozwoliła komponentom „zablokować się” względem siebie i zapobiec ich przesuwaniu, co umożliwiło materiałowi pochłanianie większej ilości energii (czyli silniejszych uderzeń) bez uszkodzeń.

Naukowcy przetestowali już nowy materiał. Twierdzą, na podstawie pierwszych testów balistycznych, że ich materiał może pochłonąć 706,1 megadżula na metr sześcienny — co, jak podkreślają, podwaja dotychczasowy rekord.

Kevlar to polimer z grupy poliamidów, z którego przędzie się włókna o wysokiej wytrzymałości na rozciąganie. Powstał w latach 60. XX wieku dzięki badaniom Stephanie Kwolek — amerykańskiej chemiczki polskiego pochodzenia — która stała na czele zespołu, który w 1965 r. wynalazł polimer wykorzystywany do produkcji kevlaru. Jak na razie jest to jeden z najbardziej wytrzymałych materiałów – tak odporny, że wytwarza się z niego kamizelki kuloodporne dla policji i wojska.

Pozostało jeszcze 83% artykułu
/
artykułów
Czytaj dalej. Subskrybuj
Reklama
Technologie
To miał być triumf rosyjskiej AI i robotyki. Skończyło się katastrofą
Materiał Promocyjny
eSIM w podróży: łatwy dostęp do internetu za granicą, bez opłat roamingowych
Technologie
Co szykuje chińska armia? Atomowy lotniskowiec z działem hipersonicznym i laserami
Technologie
OpenAI zmienia zasady gry. GPT-5.1 ma być inteligentniejszy i bardziej ludzki
Technologie
Kwantowy przełom IBM. Nowe procesory mogą zmienić oblicze informatyki
Materiał Promocyjny
Manager w erze AI – strategia, narzędzia, kompetencje AI
Technologie
Roboty sterowane AI chcą krzywdzić ludzi. Naukowcy ujawniają wyniki badań
Materiał Promocyjny
Wiedza, która trafia w punkt. Prosto do Ciebie. Zamów już dziś!
Reklama
Reklama
REKLAMA: automatycznie wyświetlimy artykuł za 15 sekund.
Reklama
Reklama