Prima pagină Armament Armele viitorului Protectie balistica de corp imprimata 3D

Protectie balistica de corp imprimata 3D

Peste ocean, inclusiv universitatile civile participa la unele programe cu aplicabilitate militara. In cautarea unei protectii balistice superioare pentru corpul uman, cercetatorii de la Northeastern University’s College of Engineering din SUA s-au orientat catre modelul solzilor de peste, dupa ce altii au examinat structura buretilor de mare si capacitatea de lovire a crevetilor Mantis. Solzii de peste, prin dispunerea lor ar putea fi solutia pentru o protectie impenetrabila si usoara in acelasi timp, ideea fiind aceea de a combina proprietatile solzilor de peste, fluture si sarpe intr-un singur concept. Solzii nu impiedica miscarea ca si in cazul placilor de dimensiuni mai mari.

1

Solzi imprimati 3D introdusi in structura unui material mai moale si elastic (Foto: Matthew Modoono – Sursa)

Cercetarile s-au focalizat mai ales pe calitatile materialului solzilor, si anume modul in care plasticitatea sau elasticitatea afecteaza protectia, totul in contextul a diverse asezari geometrice ale solzilor pe un substrat mai moale.

Unul dintre cercetatori, Ranajay Ghosh, a declarat ca atunci cand diferenta de rigiditate intre substratul mai moale si cel exterior creste cu cel putin un ordin de marime, beneficiile devin vizibile.

Adaugand solzi tipariti 3D la substratul moale duce la intarirea combinatiei rezultate si rezistenta sporita la penetrare, denumita «rigidizare structurala ». Aceasta este o solutie de protectie gasita de natura, fara a utiliza materialele de inalta rezistenta produse de om.

In natura, solzii sunt optimizati pentru diverse scopuri, de la protectia pestilor, la mobilitatea serpilor si la coloratura fluturilor, ideea cercetatorilor fiind aceea de a imbina toate aceste proprietati intr-un singur produs. Iar pentru a obtine un astfel de rezultat, se vor folosi tehnici de imprimare 3D si nanofabricatia.

Provocarea consta in primul rand in capacitatea noului produs de a rezista la energiile si temperaturile inalte aparute in cazul impactului unor proiectile, pastrand si mobilitatea. Practic se refolosesc solutii si principii existente in natura de mult timp, combinandu-le cu tehnologii de ultima ora si adaptandu-le necesitatilor umane.

Un expozeu asupra acestor cercetari a fost publicat in ziarul Applied Physics Letters, sub titlul: “Next generation armor inspired by animal scales” de Lakshmi Sandhana 12 Februarie, 2015

2

                           Armura dacica din solzi, pe columna lui Traian

Deci in curand s-ar putea sa asistam la reintoarcerea, sub o alta forma bineinteles, a “armurilor” din solzi, celebre in perioada Republicii Romane (lorica squamata) dar si in randul luptatorilor daci si al aliatilor lor sarmati (acestia din urma avand o armura lamelara inclusiv pentru cai), iar mai tarziu specifici samurailor japonezi (gyorin kozane). Se estimeaza ca o astfel de armura multistrat ar putea fi nu doar mai rezistenta la impact multiplu, ci si mai usoara cu aproximativ 20% decat sistemele actuale de protectie.

3

                                  Cavalerie sarmata tot pe columna lui Traian

O incercare mai recenta din aceeasi categorie a protectiei de tip solzi de peste este controversata vesta Dragon Skin a celor de la Pinnacle Armor, compusa din discuri de carbura de siliciu in matrice ceramica si care avea o masa de 2,9 kg in varianta de protectie de nivel III.

4

                                                       Dragon Skin la raze X

De asemenea, prin 2012 au fost facute publice studii ale cercetatorilor de la UC San Diego, condusi d’un inginer in aeronautica care incercau sa imite modelul solzilor de peste in cazul unor veste de tip solzi-de-peste, cu discuri ceramice amplasate pe un material mai moale, care sa permita libertatea de indoire si miscare, spre deosebire de modelele actuale in uz.

Iar cu cativa ani si mai devreme, in 2009, cei de la MIT recunosteau ca aveau in studiu astfel de protectii bazate pe structura si dispunerea solzilor de peste. De aceasta data studiile erau finantate de US Army iar cercetarea a avut la baza pestele Polypterus senegalus, ai carui solzi rezistau la atacuri repetate prin muscare, insa erau si suficient de flexibili pentru a permite miscarile de inot. In timp ce fracturile aparute in ceramic ain urma loviturilor tindeau sa se propage pe mai multe directii, distrugand placa, cele ale solzilor acestui peste erau localizate circular in jurul punctului de impact, solzii pastrandu-si integritatea structurala si dupa lovituri repetate.

Deci ideea nu este noua, insa abordarile si tehnologiile evolueaza.

Intre timp si in Romania este in curs de teste in cadrul armatei un nou tip de vesta antiglont, care combina un strat de baza de kevlar cu placi de ceramica pentru nivel crescut de protectie.

 

Marius Zgureanu

 

Surse:

http://www.gizmag.com/next-generation-armor-animal-scales/36050/

Northeastern University

http://gizmodo.com/5884241/future-soldiers-could-go-to-war-wearing-fish-scale-armor

http://www.popularmechanics.com/science/a12086/4275401/

http://www.digi24.ro/Stiri/Digi24/Economie/Stiri/Noi+veste+antiglont+testate+de+armata

 

Citeste si:

http://www.rumaniamilitary.ro/vesta-antiglont-ieri-si-azi

 

17 comentarii:

  1. Razvan Mihaeanu
    4 martie 2015 la 7:15

    Solzii au suprafata mica – sa zicem prin comparatie cu o placa de aceeasi grosime si din acelasi material insa de marimea unei coli de tip A4 sau A6, de exemplu – din acest motiv socul este mai usor de disipat…

    Răspunde
  2. Roskatu'
    4 martie 2015 la 10:26

    Ceva similar cu ce incearca ei acuma sa faca, exista deja, doar ca nu e si flexibila fiind tot din ceramica plus inca altceva…
    http://en.wikipedia.org/wiki/Dragon_Skin

    Răspunde
  3. lucian74
    4 martie 2015 la 11:28

    Marius, de Dragon Skin stiu de prin 2007 si versiunea initiala era de fapt 2 discuri lipite intre ele.
    Un disc de borosilicat (asta este ceramicul) lipit de un disc de titan. Borosilicatul este catre exterior.
    Cel putin asta era una dintre variantele de discuri dar este posibil sa le fi modificat intre timp cu alte versiuni insa tot le trebuie un material de retentie la interior.

    http://www.defensereview.com/dragon-skin-flexible-scalar-body-armor-defeats-rifle-threats/

    Respecta principiile de oprire a gloantelor.
    Borosilicatul este unul dintre cele mai dure materiale construite de om.
    Partea exterioara rupe/aplatizeaza varful glontului si discul de titan retine glontul si asigura suport borosilicatului pentru ca sa nu se indoaie ceea ce ar duce la spargerea discului ceramic.

    Si raportul testului ala controversial:
    http://www.professionalsoldiers.com/files/dragon_skin_release_000121may07.pdf

    Asta ar fi un test OK dar nu avem un raport foarte clar:
    http://www.defensereview.com/dragon-skin-armor-passes-more-tests-dr-gary-roberts-and-test-lab-video/

    Din ce am inteles din tot ce am gasit despre vesta este ca la expunere la agenti petrolieri s-a compromis adezivul dintre discuri sia acestea individual nu fac fata la gloante. Lipseste cu desavarsire orice material de protectie balistica la exterior in afara discurilor. Vestele sunt considerate grele comparativ cu alte veste similare.

    Apropos, silicon in engleza inseamna siliciu iar in romana inseamna altceva decat asta. Primit lectia la Diehl (aia de fac Iris-T) in fabrica de injectie repere de silicon din Dinckelsbuhl. Orasul merita vazut pentru a intelege cum aratau orasele germane inainte de a fi nivelate in WW2.

    Răspunde
  7. AragazCuBuleDeAer
    4 martie 2015 la 19:19

    Cu ceva ani in urma postasem pe youtube „Ënigmatica Terra” si era cat pe ce sa sterg materialul din cauza numarului mic de persoane interesate sa-l vizioneze…
    Sper sa va bucurati in continuare de el…

    Răspunde

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată. Câmpurile obligatorii sunt marcate cu *