Пуля - дура, штык - молодец?
Уникальная прочность графена может пригодиться для защиты космических аппаратов от микрометеоритов, а также в бронежилетах. Это доказали ученые из Университета Райса (США). В опытах они показали, что слой углерода толщиной в один атом рассеивает энергию удара в 8−10 раз лучше, чем сталь такой же толщины.
В ходе экспериментов исследователи обстреливали крошечными сферами диоксида кремния многослойные графеновые мембраны толщиной от 10 до 100 нм (это от 30 до 300 слоев графена). Мембраны были изготовлены классическим механическим способом: снятием хлопьев графена с кусков пиролитического графита.
Чтобы проверить устойчивость графена на столь малых образцах, использовалось не обычное огнестрельное оружие, а специальная техника. Лазерный луч испарял тонкую золотую пленку толщиной 50 нм, в итоге взрывообразное расширение газа ускоряло крохотную кремниевую «пулю» до огромной скорости в 3 км/с.
Анализ результатов обстрела показал, что листы графена в месте попадания «пули» вытягиваются в конус и распространяют энергию удара вдоль линий кристаллической решетки, то есть по самым устойчивым к разрыву направлениям. В случае пробития, вдоль этих линий появляются трещины, которые распространяются по кругу на некоторое расстояние от места попадания. Также графен направляет часть кинетической энергии обратно в «пулю», таким образом, листы углерода рассеивают энергию удара намного эффективнее стали.
Уникальные защитные свойства графена похожи на те, что наблюдаются у керамической брони, отмечает CNews.ru. Она также активно поглощает энергию удара за счет разрушения высокопрочной молекулярной решетки. Возможно, комбинация керамики и графена поможет в будущем создать сверхпрочную легкую броню, например для бронежилетов, которые при весе 1-2 кг будут защищать от бронебойных винтовочных пуль.
В ходе экспериментов исследователи обстреливали крошечными сферами диоксида кремния многослойные графеновые мембраны толщиной от 10 до 100 нм (это от 30 до 300 слоев графена). Мембраны были изготовлены классическим механическим способом: снятием хлопьев графена с кусков пиролитического графита.
Чтобы проверить устойчивость графена на столь малых образцах, использовалось не обычное огнестрельное оружие, а специальная техника. Лазерный луч испарял тонкую золотую пленку толщиной 50 нм, в итоге взрывообразное расширение газа ускоряло крохотную кремниевую «пулю» до огромной скорости в 3 км/с.
Анализ результатов обстрела показал, что листы графена в месте попадания «пули» вытягиваются в конус и распространяют энергию удара вдоль линий кристаллической решетки, то есть по самым устойчивым к разрыву направлениям. В случае пробития, вдоль этих линий появляются трещины, которые распространяются по кругу на некоторое расстояние от места попадания. Также графен направляет часть кинетической энергии обратно в «пулю», таким образом, листы углерода рассеивают энергию удара намного эффективнее стали.
Уникальные защитные свойства графена похожи на те, что наблюдаются у керамической брони, отмечает CNews.ru. Она также активно поглощает энергию удара за счет разрушения высокопрочной молекулярной решетки. Возможно, комбинация керамики и графена поможет в будущем создать сверхпрочную легкую броню, например для бронежилетов, которые при весе 1-2 кг будут защищать от бронебойных винтовочных пуль.