Nuevas pruebas de material nano-estructurado podrían conducir a blindajes en contra de todo, desde balas hasta micro-meteoritos.
Los blindajes tradicionales son hechos de materiales voluminosos y pesados, como el acero. Sin embargo, una armadura fabricada un material ligero, como el Kevlar*, mostró que el grosor y el peso no son indispensables para absorber la energía del impacto.
Un estudio realizado por investigadores del MIT yUniversidad Rice ha mostrado que incluso materiales más ligeros son capaces de realizar este trabajo de manera efectiva.
La clave es el uso de compuestos hechos de dos o más materiales cuya rigidez y flexibilidad están estructuradas de maneras muy específicas -como capas alternadas del grosor de algunos nanómetros. El equipo de investigación produjo proyectiles de alta velocidad en miniatura y midió los efectos que tenían sobre el material.
Los resultados completos se publicaron en la revistaNature Communications.
Los investigadores desarrollaron un polímero auto-ensamblable con estructura de pastel: capas gomosas, que proporcionan resistencia, alternadas con capas vítreas, que proveen fuerza. Luego desarrollaron un método para disparar cuencas de vidrio a muy alta velocidad contra el material utilizando pulsos láser para rápidamente evaporar una capa de material exactamente bajo su superficie.
Aunque las cuencas eran muy pequeñas -algunas millonésimas de metro en diámetro- eran cientos de veces más grandes que las capas del polímero impactado: lo suficientemente grandes como para simular el impacto de objetos grandes, como una bala, pero lo suficientemente pequeño para estudiar en detalle el efecto del impacto por medio de la utilización de un microscopio de electrones.
Imagen de microscopio de electrones de la sección transversal de un polímero en capas que muestra el cráter del impacto de una cuenca de vidrio y la deformación de las líneas paralelas. En esta prueba, el material recibió el impacto de lado. Pruebas comparativas mostraron que cuando el impacto se daba de frente, el material resistió más efectivamente. (Crédito: Thomas Lab, Rice University)
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