Новый наноматериал имеет прочность кевлара и при этом надежно защищает от огня - «Технологии»

Исследователи из Гарварда разработали новый вид синтетического волокна, которое объединяет лучшие свойства кевлара и тварона. Этот пока безымянный материал обладает прочностью к пробиванию из огнестрельного оружия, как у кевлара, но при этом он в 20 раз более термостойкий, чем тварон. Но самое главное – все эти свойства реализованы в одном слое материала, в противовес современной многослойной защите.

С точки зрения материаловедения, противостояние механической нагрузке и противодействие нагреванию предъявляют к структуре материала диаметрально противоположные требования. В первом случае, для перераспределения кинетической энергии удара нужно иметь жесткий материал с плотной структурой. Во втором случае главным условием отвода тепла является наличие крупных пор в материале.

Как сделать материал одновременно плотным и пористым? Технология, которую задействовали ученые, называется «погружным вращающимся струйным прядением» – центрифуга вращается и выталкивает через очень узкое сопло жидкий полимер, который попадает в жидкость, где и застывает в виде длинных высокоупорядоченных нитей, толщина которых измеряется нанометрами. Собранные вместе, такие нити образуют полотно со множеством пор в плотной решетке основания.

Опытная установка по производству нового материала создает листы размером примерно 10 на 30 см за 10 минут, но ее модернизационный потенциал куда выше. Полученный материал наверняка пригодится при изготовлении защитного снаряжения для пожарных, спасателей, военных и космонавтов.