Blockdit Logo (Mobile)
Antnumber9
•
15 มิ.ย. 2019 เวลา 14:00 • วิทยาศาสตร์ & เทคโนโลยี
--"วัสดุใหม่ Metal Foam ที่เบากว่าเหล็ก แต่สามารถหยุดกระสุนปืนกล (กระสุนเจาะเกาะ) ขนาด 0.50 caliber ได้สบาย ๆ"--
สงครามไม่ใช่สิ่งที่หลายคนคาดหวังให้มัน
เกิด เพราะจะนำมาซึ่งการสูญเสียมากกว่า
ประโยชน์ ทำไม ant เกริ่นนำเรื่องสงคราม เพราะ ant จะพาทุกคนไปสัมผัสกับนวัตกรรม
ทางการทหาร ส่วนเรื่องของสงครามทิ้งมันไว้ข้างหลังก่อน
ถ้าเราพูดถึงอาวุธหลักประจำกายของเจ้า
หน้าที่รักษาความสงบของบ้านเมืองคงหนีไม่พ้นปืน ซึ่งเป็นอาวุธที่สามารถสังหารได้ใน
ระยะที่ไกลออกไปและสิ่งที่ตรงกันข้ามกับอาวุธสังหารนี้ ก็คงต้องเป็นเกราะป้องกัน
แล้วละ งั้นเรามาพิจารณาเกราะป้องกันต่อ
หมายความว่าการที่จะหยุดกระสุนให้ได้นั้น เราต้องมีเกราะป้องกันที่แข็งแกร่ง แต่ในความเป็นจริงมันไม่ง่ายขนาดนั้น การที่จะหยุดกระสุนปืนที่วิ่งแหวกอากาศมาด้วยความเร็วสูงนั้นมันเป็นสิ่งที่ยาก
แต่พอมาดูที่เกราะกันกระสุน การที่จะหยุดกระสุนที่มีทั้งขนาดและความเร็วที่เพิ่มขึ้น พูดง่าย ๆ เราก็ต้องเพิ่มความหนาให้มากขึ้น แต่ในความเป็นจริงเราก็ไม่สามารถที่จะรับน้ำหนักของแผ่นโลหะที่เพิ่มขึ้นได้ เพียงเพราะต้องการให้มันหยุดกระสุนที่มีขนาดและความเร็วที่เพิ่มขึ้น
แล้วจะมีวัสดุไหนไหมนะ ที่จะทำให้เราสามารถหยุดกระสุนที่มีทั้งขนาดและความเร็วที่เพิ่มขึ้นนั้นได้ ซึ่งกระสุนปืนที่ว่านั้นคือ กระสุนปืนกล (กระสุนเจาะเกราะ) ที่ติดตั้งบนยานรบหุ้มเกราะที่มีขนาด
ลำกล้อง 0.50 นิ้วได้ (0.50 นิ้วใหญ่แค่ไหน ก็ขนาดเท่ากับท่อประปาที่ต่อไปยังก๊อกน้ำตามบ้าน) โดยที่เกราะยังมีน้ำหนักเบา แต่มีแข็งแกร่งมากกว่าเดิม ant จะเล่าให้ฟัง
คำตอบคือ มี วัสดุดังกล่าวคือ โฟมโลหะ หรือ composite metal foam (CMF) โดยนักวิจัยได้สาธิตให้เห็นถึงศักยภาพของวัสดุดังกล่าว ว่าสามารถที่จะหยุดกระสุน 0.50 caliber หรือ กระสุนขนาด 0.50 นิ้วได้สบาย ๆ นอกจากนี้มันยังมีน้ำหนักที่เบากว่าเกราะ
โลหะทั่วไปครึ่งนึง เมื่อเทียบในขนาดที่เท่ากันด้วย
งานวิจัยชิ้นนี้ถูกตีพิมพ์ลงในวารสาร Composite Structures โดยนักวิจัยจากมหาวิทยาลัยนอร์ทแคโรไลนาสเตต (North Carolina State University) ในรัฐนอร์ทแคโรไลนา ประเทศสหรัฐอเมริกา ซึ่งนำทีมวิจัยโดย ศาสตราจารย์ ดร. Afsaneh Rabiei ซึ่งเป็นศาสตราจารย์ด้านวิศวกรรมเครื่องกลและด้านวิศวกรรมการบินและอวกาศ ใช้เวลาหลายปีในการพัฒนาและทดสอบวัสดุ CMF ดังกล่าว
มาทำความรู้จักกับวัสดุ CMF กัน
Credit:www.phys.org
วัสดุ CMF หรือ โฟมโลหะ เป็นวัสดุที่โครงสร้างมีรูพรุนหรือช่องว่างใน
เนื้อโลหะเป็นจำนวนมาก โดยช่องว่างนั้นมีลักษณะเป็นทรงกลมกลวงและนี้ยังเป็นเหตุผลสำคัญว่าทำไมมันถึงเบา แล้วทำไมถึงเรียกว่า โฟมโลหะ เพราะไอเดียมันเหมือนกับวัสดุกันกระแทก
อย่าง โฟม บับเบิล กระดาษลูกฟูกและอื่น ๆ แต่นี่เป็นการทำให้เกิดลักษณะดังกล่าวขึ้น
กับโลหะ โลหะที่ใช้ก็จะมีสแตนเลสหรือไทเทเนียม
ซึ่งลักษณะการจัดเรียงของรูพรุนหรือช่อง
ว่างในเนื้อโลหะนั้น สามารถแบ่งได้เป็น 2 ลักษณะ
1.การจัดเรียงของรูพรุนหรือช่องว่างในเนื้อ
โลหะที่ไม่เป็นระเบียบ(Irregular Cell) สามารถทำได้โดยการใช้แก๊สเพื่อทำให้เกิดรูพรุนหรือช่องว่างขึ้น
2.การจัดเรียงของรูพรุนหรือช่องว่างในเนื้อ
โลหะที่เป็นระเบียบ(Regular Cell) สามารถทำได้โดยการขึ้นรูปโดยการหล่อ การใช้ Solid State และการสกัดด้วยไฟฟ้า และอื่น ๆ
1
ส่วนในการวิจัยนี้ นักวิจัยใช้ steel-steel CMF โดยสร้างเกราะกันกระสุน
ที่ประกอบไปด้วย แผ่นด้านหน้าทำมาจาก "เซรามิก" ส่วนแกนกลางทำมาจาก "CMF" และแผ่นด้านหลังทำมาจาก "อลูมิเนียม" เป็นเกราะที่ประกอบกัน 3 ชั้น หลังจากนั้น นักวิจัยก็ได้สาธิตโดยการยิงเกราะดังกล่าวด้วยกระสุน 0.50 caliber ที่วิ่งแหวกอากาศด้วยความเร็ว 500 - 885 เมตรต่อวินาที
ผลลัพธ์ที่ได้คือ ชุดเกราะที่สร้างด้วยชั้น CMF สามารถดูดซับพลังงานจลน์
์จากกระสุน 0.50 caliber แบบ ball ได้สูงถึง 72-75% และสามารถดูดซับพลังงานจลน์
จากกระสุน 0.50 caliber แบบเจาะเกราะ ได้สูงถึง 68-78% เลยทีเดียว
"กล่าวอีกนัยหนึ่ง เราสามารถลดน้ำหนักที่สำคัญ ซึ่งเป็นประโยชน์ต่อประสิทธิภาพของยาน
พาหนะและการประหยัดน้ำมัน โดยไม่ต้องเสียการป้องกันเลยแม้แต่น้อย" ศาสตราจารย์ ดร. Afsaneh Rabiei กล่าว
ซึ่งก่อนหน้านี้ ศาสตราจารย์ ดร. Afsaneh Rabiei และทีมวิจัยก็เคยสาธิตให้เห็นว่า CMF สามารถป้องกันแรงดันระเบิดได้ 5,000 ฟุตต่อวินาที จากบริเวณระเบิดที่ห่างออกไปเพียง 18 นิ้ว และใช้กระสุนเจาะเกราะขนาด 7.62 x 63 mm. ที่ความหนาน้อยกว่า 1 นิ้วได้
นี่ถือได้ว่าเป็นอีกหนึ่งนวัตกรรมที่สำคัญสำหรับเกราะป้องกัน วัสดุที่หลายคนคิดว่ามันอาจจะถูกใช้แค่
ทางการทหาร อย่างสร้างยานรบหุ้มเกราะหรืออื่น ๆ แต่มันมีนัยที่ลึกซึ้งกว่ามาก ในอนาคตมันอาจจะถูกใช้ในเชิงอุตาหกรรมทั่วไป วัสดุยานอวกาศ หรืออาจจะใช้เป็นวัสดุในการขนส่งกากนิวเคลียร์ วัตถุระเบิดและวัตถุอันตรายก็เป็นได้
ขอบคุณทุกท่านที่เข้ามารับชม ติดตามเรื่องราวดี ๆ ด้าน #วิทยาศาสตร์ #เทคโนโลยี และ #นวัตกรรม ได้ที่ #antnumber9 #มดหมายเลข9
#โฟมโลหะ #CMF #MetalFoam #CompositeMetalFoam #หยุดกระสุนขนาด 0.50 caliber #วัสดุใหม่
โฆษณา