นวัตกรรมใหม่ เกราะนาโนดูดซับความเร็ว...
Cr. Metro
นักวิจัยได้ประดิษฐ์ฟิล์มที่บางเฉียบในระดับ 75 นาโนเมตรจากโพลิเมอร์ที่มีชื่อเรียกที่ยาวจนน่าปวดหัวว่า semicrystalline poly(vinylidene fluoride-co-trifluoroethylene)
ฟิล์มบางนี้ได้นำมาสาธิตให้เห็นว่า มันสามารถดูดซับพลังงานจากการยิงอนุภาคเข้าไปกระทบกับฟิล์มที่ความเร็วค่าต่างๆได้แค่ไหน
นวตักรรมนี้ถูกตีพิมพ์ในวรสาร Nano Letters โดยนักวิจัยนั้นต้องการที่จะพัฒนาวัสดุในระดับนาโนเพื่อใช้ประโยชน์สำหรับกองทัพและยานอวกาศ
โพลิเมอร์ที่ว่าจะถูกทำไห้หดตัวไปสู่ระดับนาโนเมตร ซึ่งพบว่าโครงสร้างจุลภาคนั้นแตกต่างจากขนาดปกติทั่วไปโดยสิ้นเชิง ซึ่งในการทดสอบวัสดุโพลิเมอร์บางเฉียบนี้จะใช้เทคนิคที่มีชื่อว่า "micro-ballistic impact testing" ซึ่งจะยิงอนุภาคขนาด 10 ไมครอน ที่ความเร็วตั้งแต่ 90 เมตร/วินาที ถึง 1100 เมตร/วินาที (กระสุนปืนทั่วไปมีความเร็วโดยเฉลี่ยประมาณ 300 เมตร/วินาที)
ที่น่าสนใจคือนักวิจัยได้ใช้ระบบการถ่ายภาพที่เร็วที่สุดในการจับภาพของอนุภาคขณะปะทะไปที่ฟิล์มโพลีเมอร์ จากนั้นพวกก็เขาคำนวณพลังงานจลน์ที่ใช้การชน เพื่อเปรียบเทียบกับวัสดุชนิดอื่น ซึ่งดูดซับพลังงานได้ดีกว่าอย่างมาก
เพื่อให้มั่นใจมากขึ้น นักวิจัยได้ใช้กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราดเพื่อศึกษาพฤติกรรมของแผ่นฟิล์มขณะปะทะกับอนุภาค ผลปรากฎว่า ตัวฟิล์มเมื่อถูกปะทะกับอนุภาคมันสามารถยืดหยุ่นได้เหมือนกับวัสดุประเภทยางที่มีความยืดหยุ่นและไม่เสียรูป ด้วยเหตุผลนี้เองจึงดูซับพลังงานได้ดีเยี่ยม
ตัวอย่างภาพของอนุภาคที่ปะทะ : Cr. Technology.org
คุณสมบัติของวัสดุชนิดนี้สามารถนำมาพัฒนาเสื้อเกราะกันกระสุนไห้มีประสิทธิภาพมากขึ้น นอกจากนี้นักวิจัยยังเล็งเห็นว่าสามารถนำไปประยุกต์ใช้ทำเป็นเกราะสำหรับป้องกันขยะอวกาศรอบ ๆ ยานอวกาศ หรือ ดาวเทียม ที่สามารถสร้างความเสียหายได้ (ขยะอวกาศมีความเร็วสูงมาก) โดยนักวิจัยเรียกมันว่า "ambient armor"
และในตอนนี้นักวิจัยกำลังทดสอบโดยการนำฟิล์มมาซ้อนกันหลายๆ ชั้น เพื่อนำไปพัฒนาให้มีขนาดสเกลที่ใหญ่ขึ้นและนำไปใช้ประโยชน์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ
ติดตามความรู้ดีๆ ได้ที่
Reference
- 3
ดูเพิ่มเติมในซีรีส์
โฆษณา
- ดาวน์โหลดแอปพลิเคชัน
- © 2024 Blockdit
