Пенометалл оказался устойчивым к взрыву и осколкам

Пенометалл оказался устойчивым к взрыву и осколкам

Исследователи из Университета штата Северная Каролина совместно с Управлением прикладной авиационной технологии Армии США провели новые исследования свойств композитного пенометалла из нержавеющей стали и обнаружили, что этот материал более устойчив к воздействию взрыва и осколков, чем стандартная армейская броня. Результаты исследования опубликованы в Journal of Composite Structures, а их краткое изложение приводится в сообщении университета.

Композитный пенометалл представляет собой металлическую пену, изготавливаемую различными методами из самых разных типов металла, включая алюминий и сталь. Пенометалл, в частности, можно изготовить, пропуская через металлический расплав горячий газ. Другими способами является литье расплавленного металла в форму со стальными, титановыми или керамическими полыми шариками разного диаметра. Получившийся в результате материал имеет небольшую массу, но обладает высокой прочностью и малой теплопроводностью.

В исследовании, проведенном учеными из Университета штата Северная Каролина и Управления прикладной авиационной технологии Армии США, использовались листы пенометалла длиной и шириной 25 сантиметров и толщиной 9,5 и 16,75 миллиметра. Эти пластины размещались на расстоянии 45,7 сантиметра позади алюминиевой пластины толщиной 2,3 миллиметра. По этой сборке производились выстрелы фугасно-зажигательными авиационными снарядами калибра 23 миллиметра.

Алюминиевая пластина должна была вызывать подрыв снаряда, сопровождающийся ударной волной и облаком осколков, некоторые из которых летели на скорости до 1,5 тысячи метров в секунду. Испытания показали, что пластины толщиной 9,5 и 16,75 миллиметра выдержали воздействие ударной волны от взрыва. При этом крупные осколки смогли пробить тонкую пластину из пенометалла. Более толстая пластина остановила все попавшие по ней осколки площадью от 15 до 150 квадратных миллиметров.

Затем для контроля вместо пластин из пенометалла исследователи разместили бронепластину из алюминиевого сплава марки 5083 (алюминий с добавлением магния, марганца и хрома). Такой сплав используется для изготовления легкой брони для наземной техники, которая обеспечивает баллистическую защиту. Эта пластина также имела толщину 16,75 миллиметра и по массе соответствовала пластине из пенометалла той же толщины. Алюминиевая пластина сумела остановить ударную волну, однако при попадании осколков сильно деформировалась.

Лучшая устойчивость пенометалла к взрывам и попаданию осколков объясняется локальной деформацией полостей в металле, благодаря которой повреждения не распространяются вглубь материала. Это качество в перспективе позволит использовать композитные пенометаллы в качестве легкого материала для изготовления более долговечной брони. Теперь исследователи намерены провести эксперимент на пенометалле с использованием крупнокалиберных снарядов и самодельных взрывных устройств.

В 2016 году исследователи из Университета штата Северная Каролина обнаружили устойчивость пенометалла к нагреву. Для эксперимента они нагревали пластину из пенометалла длиной и шириной шесть сантиметров и толщиной 1,8 сантиметра. При этом исследователи измеряли, за какое время нагрев с одной стороны пластины достигнет противоположной. Для контроля они нагревали пластину из нержавеющей стали таких же размеров. В ходе эксперимента пенометалл нагрелся до 800 градусов Цельсия за восемь минут, а цельностальная пластина — за четыре.

Василий Сычёв

N+1

Похожие новости:
Ржавчина и солнце заменят ископаемые виды топлива
Использование солнечного света и сверхтонких пленок оксида железа или ржавчины, по словам ученых из Израильского технологического института, способно разделить молекулы воды на водород и кислород. Этот прорыв, как говорят они, может привести к менее дорогим и более эффективным способам хранения ..
2012-11-15 1946 0 Технология
0
Химики синтезировали самую полярную молекулу
Химики из Германии и Греции синтезировали вещество-рекордсмен по значению дипольного момента — свыше 14 дебай. Эта величина показывает насколько разделены положительный и отрицательный заряды внутри электронейтральной в данном случае молекулы. По словам авторов, такие соединения могут найти применение в оптоэлектронике, ..
2016-02-11 1227 0 Технология
0
Литиевые аккумуляторы следующего поколения позволят смартфонам работать дольше
Группа ученых из Стенфордского университета (США) предложила способ двух-, трехкратного повышения емкости литиевых аккумуляторов, широко применяемых в электронике, в том числе в смартфонах. О своем исследовании исследователи рассказали в журнале Nature Nanotechnology. По мнению ученых, литий остается самым ..
2014-07-28 2062 0 Технология
1
Модернизация современного бетона по технологиям Рима
Стремясь сделать бетон более устойчивым и надёжным, международная команда геологов и инженеров воспользуется опытом древних римлян, чьи массивные бетонные здания выдержали испытание временем, выстояв уже более 2000 лет. Исследовательская команда Калифорнийского университета в Беркли исследовала образец ..
2013-06-10 1384 0 Технология
0
Большой взрыв предложили использовать для шифрования данных
Физики из США предложили использовать реликтовое излучение (остаточное излучение от Большого взрыва) для изготовления ключей шифрования. Свои идеи они изложили в журнале препринтов arXiv, а коротко о них сообщает New Scientist.Взломоустойчивость многих способов шифрования зависит от генерирования длинных случайных чисел, выступающих ..
2016-01-21 1049 0 Технология
0
Обнаружен эффективный способ борьбы с раком мозга
Ученые из Международной школы продвинутых исследований (International School for Advanced Studies) разработала метод генной терапии, которая поможет эффективно лечить один из видов агрессивной раковой опухоли мозга — глиобластому. Ключевым элементом лечения станет ген, известный ..
2016-05-16 1182 0 Технология
0
Жуки помогли инженерам создать датчик прикосновений
Инженеры создали чувствительный сенсор прикосновений, который способен различать давление, сдвиг и кручение. Работа опубликована в журнале Nature Materials, а ее краткое содержание приводит Nature News. На создание сенсора ученых вдохновила система фиксации надкрыльев у некоторых жуков. ..
2012-07-31 1273 0 Технология
1
Российские ученые научились варить несовместимые металы
Новосибирские учёные придумали, как сделать самолёты, ракеты и ядерные электростанции ещё прочнее, а значит, безопаснее. Технологию, способную обеспечивать сварку несочетаемых материалов, разработали ученые из Новосибирска – уникальный метод может использоваться в ракетной, авиационной промышленности и при строительстве атомных электростанций. ..
2013-01-16 1670 0 Технология
0
В Китае впервые модифицировали геном взрослого человека с помощью CRISPR
Китайские ученые впервые в мире провели эксперимент по редактированию генома взрослого человека с помощью технологии CRISPR/Cas9. 28 октября пациенту с раком легких ввели модифицированные Т-лимфоциты. Об эксперименте сообщается в редакционном материале Nature.Клинические испытания по лечению рака легких с помощью CRISPR-модифицированных ..
2016-11-16 7102 0 Технология
0
Плазмонные нанопузырьки помогут уничтожить раковые клетки
Ещё в одной быстроразвивающейся области учёные стали применять нанотехнологии. В медицине они позволят повысить процесс противоопухолевой химиотерапии. В данном случае это наночастицы, предназначенные для создания «нанопузырьков» внутри раковых клеток. В лабораторных испытаниях нанопузырьки оказались гораздо более эффективными, так как они способны ..
2012-05-20 1685 0 Технология
-1
Сколково делает лазерно-плазменный ускоритель
Для нужд Роскосмоса Институт Джона Адамса (Великобритания) и Институт прикладной физики (Нижний Новгород) совместно построят мощный компактный лазер для лазерно-плазменного ускорителя – в рамках проекта «Сколково», на средства сколковского гранта. Лазерно-плазменные ускорители нужны примерно для тех же целей, что и магнитные: ..
2013-02-4 1635 0 Технология
0
Из лески скрутили рекордно эффективные искусственные мышцы
Международная группа ученых разработала метод обработки пластика, который превращает обычные полимеры в искусственные мышцы с рекордной удельной мощностью и силой сокращения. Исследование опубликовано в Science, кратко о нем можно прочитать на сайте журнала. К пластику ученые обратились после ..
2014-02-21 2228 0 Технология
1
Японский ученый создал микрогенератор
Японский исследователь Тошиюки Уэно изобрел крохотный виброгенератор (2 мм высота x 3 мм ширина x 12 мм глубина), преобразующий вибрации в электрический ток. Представленный Уэно экземпляр оказался в 22 раза эффективнее (энергетическая плотность - 22 мВт/см3), чем современные вибрационные генераторы (энергетическая плотность - 1 мВт/см3). Разработанное устройство, ..
2013-09-29 1714 0 Технология
0
Генетики научились восстанавливать цвет глаз по ДНК
Польско-голландская группа генетиков научилась восстанавливать цвет глаз и волос человека на основе анализа древней ДНК. Работа исследователей принята к публикации в журнале Investigative Genetics, а ее краткое содержание можно прочитать на сайте издания. В новом исследовании ученые применили ..
2013-01-14 1445 0 Технология
0
Архимедов винт нашел применение в электротехнике
Прошло 2225 лет с тех пор, как при взятии римлянами Сиракуз погиб знаменитый математик и изобретатель Архимед. Но его идеи находят новое применение и сейчас. На прошедшей в начале июня в Нью-Йоркском университете конференции «Архимед в XXI веке», где обсуждалось влияние идей ученого на математику и технику, ..
2013-06-25 2937 0 Технология
0