"Armadura" líquida para proteger as pessoas

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Anonim

Atualmente, o principal meio de proteção do pessoal contra balas e estilhaços é a armadura corporal. Nas últimas décadas, ele percorreu um longo caminho de evolução, mas, como resultado, apenas três versões de seu design, até certo ponto interconectadas entre si, foram mais difundidas. Assim, são utilizadas armaduras corporais baseadas em placas de metal, Kevlar e combinadas, nas quais folhas de Kevlar são intercaladas com placas do metal correspondente. Tentativas são feitas regularmente para adaptar desenvolvimentos antigos, como, por exemplo, armaduras lamelares, para proteção contra balas, mas até agora nenhum sucesso particular foi alcançado neste campo.

"Armadura" líquida para proteger as pessoas
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O principal problema da armadura corporal moderna é a relação "peso - qualidade de proteção". Em outras palavras, um colete à prova de balas mais confiável acaba sendo pesado e aquele que tem um peso aceitável tem uma classe de proteção muito baixa. A propósito, esse é exatamente o problema que Kevlar deveria resolver. Na década de 70 do século passado, no decorrer das pesquisas verificou-se que o tecido de Kevlar de trama densa, disposto em várias camadas, dissipa efetivamente a energia da bala em toda a sua superfície, de forma que a bala não consegue penetrar em toda a bolsa de Kevlar.. Em combinação com uma placa feita de um metal adequado (por exemplo, titânio), esta propriedade do tecido Kevlar tornou possível criar coletes à prova de balas relativamente leves que têm as mesmas propriedades protetoras que os de metal.

No entanto, a armadura de metal Kevlar tem suas desvantagens. Em particular, ainda tem peso significativo e espessura considerável. No caso do trabalho de combate de um soldado, isso pode ser de grande importância: o lutador é obrigado a carregar peso adicional sobre os ombros, que poderia ser usado para levar mais munições ou provisões. Mas, neste caso, você tem que escolher entre carga útil e saúde, senão vida. Portanto, a escolha é clara. Cientistas de todo o mundo lutam para resolver esse problema há mais de uma dúzia de anos e já existem certos sucessos. Em 2009, houve uma notícia quase sensacional. Um grupo de cientistas britânicos liderado por R. Palmer desenvolveu um gel especial chamado D3O. Sua peculiaridade reside no fato de que, após um impacto de força considerável, o gel se torna mais duro, enquanto mantém seu peso relativamente baixo. Na ausência de qualquer impacto, o saco de gel permaneceu macio e flexível. O gel D3O foi proposto para uso em coletes à prova de balas, módulos especiais para proteção de veículos e até mesmo como forro macio para capacetes de soldados. O último ponto parece particularmente interessante. De acordo com Palmer, um capacete com esse revestimento se tornará à prova de balas. Ele realmente não sabe o preço que os soldados da Primeira Guerra Mundial estavam pagando por capacetes à prova de balas? Mesmo assim, o Departamento de Defesa britânico se interessou pelo gel e destinou uma doação de 100 mil libras ao laboratório de Palmer. Nos três anos que se passaram desde então, notícias sobre o andamento do trabalho têm aparecido regularmente, materiais de foto e vídeo dos testes da próxima versão do gel, mas o capacete ou colete acabado com D3O ainda não foi demonstrado.

Um pouco mais tarde, um gel semelhante foi demonstrado a representantes da agência DARPA. O equivalente americano D3O foi desenvolvido pela Armor Holdings. Funciona exatamente com o mesmo princípio. Ambos os géis são essencialmente o que a física chama de fluido não newtoniano. A principal característica de tais fluidos é a natureza de sua viscosidade. Na maioria dos casos, são soluções líquidas de sólidos com moléculas relativamente grandes. Devido a esta propriedade, um fluido não newtoniano tem uma viscosidade que depende diretamente do gradiente de velocidade. Em outras palavras, se um corpo interagir com ele em baixa velocidade, ele simplesmente se afogará. Se o corpo atingir um fluido não newtoniano a uma velocidade suficientemente alta, ele será inibido ou até mesmo jogado fora devido à viscosidade e elasticidade da solução. Um líquido semelhante pode ser feito mesmo em casa com água pura e amido. Essas propriedades de algumas soluções são conhecidas há muito tempo, mas relativamente recentemente chegaram ao uso de fluidos não newtonianos na proteção contra balas e estilhaços.

O mais recente projeto de "armadura líquida" de sucesso até agora foi criado pela filial britânica da BAE Systems. Sua composição Shear Thickening Liquid (nome comercial creme à prova de balas) apareceu em 2010 e está planejado para ser usado não isoladamente, mas em combinação com folhas de Kevlar. A BAE Systems não divulga a composição de seu líquido não newtoniano para armaduras corporais por razões óbvias, no entanto, conhecendo a física, certas conclusões podem ser tiradas. Muito provavelmente, é uma solução aquosa de alguma substância (substâncias) que possui as características de viscosidade mais adequadas para impactos fortes. No projeto Shear Thickening Liquid, finalmente chegou a hora de criar uma armadura completa, embora experiente. Com a mesma espessura do colete Kevlar de 30 camadas, o "líquido" tem três vezes menos camadas de tecido sintético e metade do peso. Em termos de proteção, o Body Armor de Gel STL tem quase a mesma proteção que o Kevlar de 30 camadas. A diferença no número de folhas de tecido é compensada por sacos especiais de polímero com gel não newtoniano. Em 2010, começaram os testes de um protótipo de armadura corporal à base de gel. Para isso, amostras experimentais e de controle foram disparadas. As balas de 9 mm do cartucho Luger 9x19 mm foram disparadas de um canhão pneumático especial com uma velocidade de boca de cerca de 300 m / s, que é um tanto semelhante à maioria dos tipos de armas de fogo com câmara para este cartucho. As características de proteção da armadura corporal experimental e de controle eram aproximadamente as mesmas.

No entanto, o colete à prova de líquido tem uma série de desvantagens. O mais óbvio está na fluidez do gel em condições normais: ele pode vazar pelo buraco da bala e o nível de proteção do colete será significativamente reduzido. Além disso, um líquido ou gel não newtoniano não pode absorver ou dissipar completamente toda a energia da bala. Consequentemente, uma melhoria significativa no desempenho só é possível com o uso simultâneo de Kevlar, sacos para líquidos e placas de metal. Obviamente, neste caso, não pode sobrar nenhum vestígio das vantagens de peso, é claro, se você comparar esse colete apenas com Kevlar. Ao mesmo tempo, um ligeiro aumento no peso pode ser considerado um pagamento bastante adequado para a melhoria das propriedades protetoras.

Infelizmente, até agora nem uma única peça de armadura ou outra proteção usando os princípios do fluido não newtoniano saiu do estágio de testes de laboratório. Todas as organizações de pesquisa que lidam com este problema estão trabalhando principalmente para aumentar a eficácia da proteção de líquidos / géis e reduzir sua densidade a fim de reduzir o peso total da armadura ou capacete. De vez em quando, aparecem informações não verificadas de que esta ou aquela amostra está prestes a ir para unidades britânicas ou americanas para operação experimental, mas até agora não houve confirmação oficial disso. Talvez as forças de segurança de países estrangeiros estejam simplesmente com medo de confiar a vida dos combatentes em uma tecnologia nova e, francamente, ainda sem aparência confiável.

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