Технології

Фрактали допоможуть створити більш надійну і легку броню

Пластикові кубики-фрактали, що містять безліч внутрішніх порожнин різного масштабу, які розсіюють ударну енергію у рази ефективніше, ніж такі ж цілісні мішені.

Фрактальні куби розсіюють ударну енергію тим ефективніше, чим більш мікроскопічні структури в них створені / © LANL

Реакція матеріалу на удар багато в чому визначається його мікроструктурою. Вчені з Лос-Аламоської національної лабораторії (LANL) показали, що фрактальні структури здатні поглинати і розсіювати ударну енергію особливо ефективно. В майбутньому вони можуть стати основою нового покоління легкої броні, шоломів та іншого захисного спорядження.

При створенні протиударних матеріалів часто використовують здібності внутрішніх порожнин розсіювати енергію; пористі і комірчасті структури застосовують нарівні з шаруватими. Автори нової роботи знайшли спосіб реалізувати такий підхід відразу на кількох рівнях: структури, роздруковані ними за допомогою 3D-принтера, мали форму фрактального куба, повторюючись на всі зменшуючому масштабі.

Стаття Дані Даттельбаум (Dana Dattelbaum) та її колег з LANL готується до публікації в журналі AIP Advances; коротко про їх роботу розповідається в Los Alamos Reporter. Під час лабораторних тестів такі структури відчували вплив снаряда, що летів на швидкості понад 1000 км/год, показавши, що вони здатні розсіювати енергію удару уп’ятеро краще аналогічних кубів, але без порожнин.

Крім того, чим більше мікроскопічного рівня досягали фрактальні структури матеріалу, тим ефективніше він демонстрував себе.

«Мета такої роботи — у тому, щоб контролювати хвильові процеси, створювані ударною хвилею», — говорить Даттельбаум.
Тому тепер автори планують провести більш точні розрахунки оптимальної геометрії «фрактальної броні», а також знайти методи, що дозволяють роздруковувати їх з належною ретельністю.

Натхнення: naked-science.ru

Кнопка «Наверх»
Закрыть