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새로운 Nanomaterial 연구 결과는 더 나은 기갑을 발육시키는 도로를 포장합니다

Published on November 8, 2012 at 3:32 AM

탄알과 그밖 고속 두사물에서 충격에 대하여 보호해주기 금수와 같은 병력의 다만 사정 보다는 더 많은 것입니다. 전통적인 방패가 강철과 같은 부피가 큰 물자로 만드는 동안 Kevlar와 같은 경량 물자로 만든 더 새로운 방탄복은 간격과 무게가 충격의 에너지 흡수에 필요하지 않다는 것을 보여주었습니다. 더 가벼운 물자 조차 효과적으로로 일을 다만 하는 가능할지도 모르다 지금, MIT에 연구원 에의한 새로운 연구 결과 및 라이스 대학은 보여주었습니다.

층이 된 중합체의 단면의 이 전자현미경 심상은 착탄 유리 구슬에 의해, 및 충격 결과로의 개악을 남겨둔 이전에 조차 대화구, 층구조의 평행한 선 보여줍니다. 이 시험에서는, 층이 된 물자는 충격에가장자리 에 이었습니다. 비교 시험은 두사물이 정면으로 명중할 때, 물자는 충격을 훨씬 효과적이게 저항할 수 있었다는 것을 보여주었습니다. (토마스 실험실, 라이스 대학의 심상 의례)

키는 그의 뻣뻣함 및 융통성이 매우 특별한 방법으로 구축되는 교체 층에서와 같은 2개 이상 물자로 - 다만 약간 나노미터 두껍게 만든 합성물을 이용하기 위한 것입니다. 소형 고속 두사물이 연구단에 의하여 생성하고 충격 흡수 물자에 가지고 있던 효력을 측정했습니다.

연구의 결과는 이전 postdoc Jae-Hwang 이에 의해 공저된 종이에서 전표 성격 커뮤니케이션에서, 지금 밥에 연구 과학자 보고됩니다; postdoc Markus Retsch; 대학원 학생 요나단 가수; , Edwin 토마스 밥에 지금 인 이전 MIT 교수; 대학원 학생 데비드 Veysset; 이전 대학원 학생 Gagan Saini; Université du 메인에 능력에 이전 postdoc 토마스 Pezeril, 지금, Le Mans에서, 프랑스; 그리고 Keith 넬슨 화학 교수. 실험 작업은 군인 나노 과학을 위한 MIT의 학회에 수행되었습니다.

팀은 층 케이크 구조물을 가진 각자 소집 중합체를 개발했습니다: 복원력을 제공하는 병력을 제공하는 투명한 층으로 교체하는 고무 같은 층. 그(것)들은 레이저 급속하게 그것의 표면의 밑에 물자의 층을 다만 증발하기 위하여 펄스를 이용해서 그 때 물자에 유리 구슬을 빠른 속도로 쏘기를 위한 방법을 개발했습니다. 구슬이 작았 - 직경에 있는 미터의 다만 millionths - 아직도 착탄한 중합체의 층 보다는 더 컸던 시간의 수백이었습니다: 충분히 컸던 충격을 탄알과 같은 더 큰 객체에 의하여 시뮬레이트하기 위하여 그러나 충분히 작았던 이렇게 충격의 효력은 전자 현미경을 사용하여 상세히 공부될 수 있었습니다.

층을 보기

구축된 중합체 합성물은 가능한 충격 보호 응용을 위해 이전에 시험되었습니다. 그러나 아무도는 그(것)들이 작동하는 방법 정확하게 공부하는 쪽을 찾아내지 않았었습니다 - 이렇게 체계적으로 물자의 향상한 조합을 찾는 아무 쪽도 없었습니다.

MIT와 밥 연구원이 개발한 새로운 기술은 그런 방법을 제공할 수 있었습니다. 그들의 일은 바디와 차량 기갑에 있는 응용을 위한 물자에 진도를 가속할 수 있었습니다; 유성진 충격에서 인공위성을 보호하는 보호; 그리고 모래 또는 얼음 입자에 의하여 고속 충격에서 보호할 것이다 제트 기관 터빈날을 위한 코팅.

방법 실험실 가늠자 고속 충격을 그리고 충격' 측정을 위해 개발되는 팀 정확한 쪽에 있는 효력 일으키기 일, "방어적인 nanomaterials의 발달을 위한 매우 유용한 양이 많은 공구는 수 있습니다," 이, MIT의 재료 과학과 기술설계의 부에서 이 연구의 다량을 동안 하 서류의 수석 저자를 말합니다. "우리의 일 쪽에 nanoscale 구조물의 기여금"가 그 같은 물자 충격을 흡수한다는 것을 이해하기 위하여 약간 귀중한 통찰력을 제출합니다, 그는 말합니다.

층이 되기 물자에는 그런 예상할 수 있는 것 있기 때문에, 규칙 조직은 단면에 있는 찡그림을 관찰해서, 충격의 효력 쉽게 양이 정해집니다. "명령한 시스템이 작동할 방법 밖으로 시험하고 싶은 경우에," 가수는 말합니다, "이것은입니다 시험을 위한 완벽한 구조물."

어느 방향이 잘 작동하는지

팀은 두사물이 정면으로 층을 명중할 때, 30% 충격가장자리 에에서 충격을 더 효과적이게 흡수했다는 것을 것을을 발견했습니다. 그 정보에는 향상한 방어적인 물자의 디자인을 위한 즉시 관련성이 있을 수 있습니다.

넬슨은 nanoscale 충격파 - 이, Veysset 및 그밖 팀원 덕분에 이 연구를 위해 적응시킨 기술을 관찰하고 양을 정하기 위하여 레이저 펄스를 이용하는 기술을 개발하는 년을 보냈습니다. 이상적으로, 미래 연구에서, 팀은 착탄하는 물자가 찡그림과 손상을 겪는 때 즉시에 있는 두사물의 사건의 연속의 더 나은 이해를 얻기 위하여 통행을 관찰할 수, 넬슨 말합니다 있을 것을 것입니다 희망합니다.

추가적으로, 실험 방법이 개발될 이니까, 연구원은 다른 물자를 조사하고 싶으면 이들이 충격에 어떻게 반응하는지 보는 구조물, 넬슨은 밝힙니다: 층의 구성 및 간격, 또는 다른 구조물을 를 사용하는 변화.

SRI 국제 경기에 골절 물리학을 위한 센터의 디렉터, Menlo Park, 캘리포니아에 있는 비영리적인 연구소, Donald Shockey는 말합니다, "두사물이 방어적인 조끼 및 헬멧을." 어떻게 돌파하는지 제어하는 기계장치의 필요한 이해를 제공할 유용한 접근 및 소설입니다 그는 이 결과가 "컴퓨터 모형"를 개발하고 충격 보호 물자의 행동을 예상하고 새로운 제공한다는 것을, 향상한 물자를 개발하기 위하여 유효하게 하것이라는 점을 것을 요구된 데이터를 추가합니다.

"더 나은 충격 저항을 가진 발전 물자에 키 개악을 이해하기 위한 것이고 진행 두사물의 끝에 실패 행동,"는 Shockey는 말합니다. "우리는 그것을 볼 수 있을 것입니다 필요가 있습니다."

근원: http://web.mit.edu

Last Update: 8. November 2012 04:45

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