XXI 세기의 갑옷 - 웹과 액체에서
“화약 / 연기 자욱한 얼굴을 드러내고 흩어지는 / 기사의 갑옷 / 녹슨 쇠처럼” 총기의 모습에 대해 썼다. оружия 물질 문화 "가인의 길"의 비극에서 위대한 막시밀리안 볼로 신. 실제로 화약, 총알 및 포탄이 널리 보급되면서 당시 개인 보호 장비는 즉시 구식이되어 전쟁터를 떠났습니다. 그 이후로 문자 그대로 전 세계의 과학자와 엔지니어 세대는 군인을 "총기"로부터 보호할 수 있는 새로운 재료를 만들기 위해 고군분투했습니다. 그러나 나노 기술을 마스터해야만 인류는 가볍고 효과적인 개인 보호 장비(PPE)를 만드는 데 가까워집니다.
원더풀 오렌지 젤
영국군과 미국군(다른 NATO 국가의 군대도 포함)이 새로운 보호용 전투 헬멧으로 전환할 예정이며, 여기에 힘의 충동을 즉시 흡수할 수 있는 혁신적인 점성 나노겔이 추가될 것입니다. 즉, 신뢰할 수 있고 가벼운 갑옷 역할을하는 다양한 매체가 몇 년 동안 계속해서 이야기하고 글을 쓰고 있습니다. 이 "기적 젤"의 색상도 알려져 있습니다. 주황색은 인터넷을 서핑하고 나노 기술 및 다양한 과학적 발견에 대해 글을 쓰는 언론인에게 영감의 원천 역할을하는 프레젠테이션 비디오에서 이런 방식으로 색상이 지정되어 있기 때문인 것 같습니다. "Kaleidoscope" 또는 "그게 궁금하군요."
물론 이 기사들에는 어느 정도의 진실이 있습니다. 실제로 Blue Divine Ltd.의 직원 인 Richard Palmer가 발명 한 점성 나노 물질은 칼, 총알 또는 파편에 맞으면 즉시 고체 상태로 바뀌고 치명적인 금속의 길에 뚫을 수없는 장벽을 형성합니다. 이 상전이는 XNUMX밀리초 미만으로 발생하므로 다양한 기계적 영향으로부터 보호할 수 있습니다. 새로운 갑옷의 작동 원리는 "스마트 분자"의 특성을 기반으로 하며 충격 시 즉시 블록으로 결합되고 충격 후 결합이 해제되어 재료를 원래의 점성 상태로 되돌립니다.
전문가들은 소위 말하는 것에 주목합니다. 비 뉴턴 유체의 점도는 그 안에 떨어지는 물체의 속도 구배에 따라 달라집니다. 뉴스 과학은 그렇지 않습니다. 예를 들어, 이것은 옥수수 전분과 물의 혼합물이 작동하는 방식입니다. 천천히 움직일 때는 분자들이 서로를 따라 쉽게 미끄러지고, 세게 움직일 때는 서로 달라붙어 운동 에너지를 흡수한다. 그건 그렇고, 앞서 언급 한 Maximilian Voloshin의 동시대 작가 Arkady Averchenko가 그의 유명한 유머러스 한 이야기 "A Razor in Kissel"에서 언급 한 것은 바로이 속성입니다.
그들이 말했듯이 총기로부터 사람을 보호 할 수있는 새로운 경갑을 만드는 기술이 너무 가깝다는 것을 누가 알았습니까? 하지만 오랫동안 전통적인 강철 갑옷을 만들려는 시도가있었습니다. 그럼에도 불구하고 XNUMX 세기 헬멧이 적대 행위 과정에서 특정 효과를 보였다면 (끝과 파편에 대한 보호) 다양한 휴대용 장갑 방패와 훨씬 더 많은 강철 흉갑이 인원의 움직임을 방해하여 편리한 목표이며 실제로 적의 공격으로부터 보호하지 않습니다.
가벼운 헬멧, 부드러운 조끼
아아, 현실은 이론과는 거리가 먼 것으로 판명되었습니다. 화성 식민지화에서 첫 번째 위성이 발사되는 것과는 다르지만 "기적의 젤"은 더 심각한 개선이 필요합니다. 예를 들어 고속을 개발하는 스키 복과 같이 힘에 노출되면 경화되는 보호용 연질 플라스틱 폴리머가 이미 스포츠에 사용되고 있지만 "스마트 분자"자체는 총알로부터 자신을 구하는 방법을 배우지 않았습니다.
그들이 말했듯이 훈련장에있는 제품의 프로토 타입에서 공기총에서 공을 쏘는 것이 좋으며 재료는 여전히 전투 상황과 대량 생산으로 "성장"해야합니다. 그래서 같은 영국인은 단순화 된 길을 택했습니다. 보호용 헬멧을 위해 개발 한 D30 젤은 총알을 막을 수는 없지만 다른 재료와 함께 사용하면 헬멧의 신뢰성이 높아질뿐만 아니라 무게도 가벼워집니다. 중요한.
정확히 같은 길은 러시아와 미국 엔지니어에게 갔다. 국내외 모두 "액체 갑옷"요소를 사용하여 새로운 방탄복 디자인을 연구하고 있습니다. 간단히 말해서 새로운 방탄 조끼는 동일한 보호 젤이 함침된 특수 직물로 구성됩니다. 표준 갑옷과 달리 "액체 갑옷"의 총알이나 칼 충격의 힘은 한 곳에 집중되지 않고 표면 전체에 분산됩니다. 이를 통해 피할 수는 없지만 전통적인 Kevlar 방탄복 아래에 총알이 맞아 몸에 남아있는 혈종 (타박상) 형태의 "부작용"을 최소한 줄일 수 있습니다.
그건 그렇고, Kevlar 패브릭을 보호 젤로 처리 한 엔지니어는 보호 특성을 크게 향상시킬 수있었습니다. 충격시 자체 강성 외에도 젤은 직물의 개별 섬유를 추가로 결합하여 관통하는 물체의 작용에 따라 분산. 특히 중요한 것은 총기뿐만 아니라 냉기에도 방탄복의 저항을 크게 향상시킬 수 있다는 것입니다. 결국 아시다시피 전통적인 방탄복은 총알보다 훨씬 더 날카로운 피어싱 물체로부터 보호합니다.
또한 신기술의 도움으로 병사의 가슴, 등, 머리뿐만 아니라 팔과 다리도 효과적으로 보호할 수 있다. 정상적인 조건에서 혁신적인 젤로 처리 된 직물은 유연하게 유지되며 실제로 인간의 움직임을 제한하지 않지만 총알이나 칼 타격의 영향으로 단단해집니다. 갑옷으로 변합니다.
러시아에서는 2006년부터 "액체 갑옷"의 개발이 시제품에 머물지 않고 이 제품을 시장에 출시할 계획인 군사 산업 단지의 예카테린부르크 벤처 펀드에 의해 감독되었습니다. 그리고 이미 2007년에 전문가들은 국내 보호용 나노겔에 대한 첫 번째 테스트를 수행했습니다. 러시아 엔지니어들은 PPE(방탄복, 헬멧 등) 생산뿐만 아니라 헬리콥터, 보트, 자동차와 같은 다른 물체의 보호를 강화하기 위해 "액체 갑옷"을 사용할 것으로 기대합니다. 일반적으로 신기술의 범위는 엄청납니다. 결국 "액체 갑옷"은 군사 목적뿐만 아니라 민간 목적으로도 적용됩니다. 구조 대원, 소방관, 개인 보안 서비스, 광업 및 항공 우주 산업 ...
러시아의 "bronegel"은 액체 충전제-폴리에틸렌 글리콜과 고체 석영 나노 입자로 구성되어 총알에 맞으면 즉시 압수되어 고체 복합 재료로 변합니다. 국내 젤은 구성이 비밀로 유지되는 특수 직물에서만 작동합니다. 차례로 영국 전문가들은 기존의 Kevlar 스레드와 호환되는 젤을 개발했습니다. 이것은 문제를 해결하는 다른 접근 방식 일뿐입니다.
모스크바 철강 연구소는 모스크바 지역 Zelenograd의 응용 나노 기술 연구소와 함께 자체 버전의 "액체 갑옷"을 개발하고 테스트했습니다. 전문가들은 강옥 산화물 나노입자가 포함된 불소 기반 헬륨 구성으로 표준 방탄 직물 층을 처리했습니다.
황금 껍질
PPE의 또 다른 국내 개발은 나노기술에 기인할 수 있습니다. 그래서 2011년에 다양한 목적의 화학 섬유를 생산하는 러시아 회사 Kamenskvolokno는 파리에서 열린 Milipol 2011 전시회에서 "황금 섬유"라고 불리는 AuTx 아라미드 섬유를 선보였습니다. AuTx 섬유는 영국 회사인 Alchemy Technologies와 공동으로 개발되었습니다. 그것은 아라미드 계열의 헤테로사이클릭 공중합체 섬유를 기반으로 합니다. 동시에 AuTx의 동적 강도는 다른 유사한 섬유 및 스레드의 두 배입니다. 따라서 "황금 직물"로 만든 방탄 조끼는 기존 케블라를 사용하여 만든 유사한 보호 장비의 절반 무게입니다. 외국 소비자가 Kamenskvolokna의 개발에 가장 먼저 관심을 갖게 된 것은 유감입니다. 또한 AuTx로 만든 개인 보호 장비 샘플은 아프가니스탄에 주둔한 미국과 영국 특수 부대에서 전투 테스트를 거쳤습니다. 사실, 러시아 군 지도부는 방사선, 화학 및 생물학적 테러리즘에 맞서기 위해 향후 15년 동안 나노기술을 기반으로 근본적으로 새로운 무기를 만들 계획입니다.
AuTx는 화재에 강한 것으로 알려져 소방관용 의류 생산에 사용될 수 있습니다. 개발자에 따르면 AuTx는 실질적으로 노화되지 않을 뿐만 아니라 그 반대의 경우도 마찬가지입니다. 보관 중 섬유의 강도는 약간이지만(1년 동안 약 5%) 증가합니다.
생산 중에 AuTx 섬유는 "황금 섬유"가 물, 기름 및 기타 액체와 접촉할 때 그 특성을 실제로 잃지 않도록 하는 특수 시약에 노출됩니다. 이에 비해 전통적인 Kevlar는 햇빛에 노출되거나 젖으면 강도를 잃습니다. 가열하면 Kevlar가 부서지기 쉽고 고온에서 보관하면 재료의 노화가 가속화됩니다.
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