陆军资助的研究确定了一种可能导致轻量级装甲,防护涂料,防爆屏蔽和其他抗冲击结构的新材料。
麻省理工学院、加州理工学院和ETH Zürich的美国陆军士兵纳米技术研究所的研究人员发现,由精确图案的纳米桁架形成的材料比凯夫拉尔纤维和钢铁更坚固。欧洲杯足球竞彩
在实验中,超轻结构,称为纳米建筑材料,吸收了微观射孔的影响加速到超音速速度。欧洲杯足球竞彩
“同时降低士兵携带的重量,越来越多的保护,在我们的研究中是一种过度讲述主题,”美国陆军作战能力发展司令部(DEVCOM,陆军研究实验室)ISN项目经理James Burgess博士说。“这个项目是射弹能量吸收是基于纳米结构机制的这种努力的真正良好的例子。”
研究,发表在自然材料欧洲杯足球竞彩发现该材料防止射弹通过它撕裂。
“在射击比同期的kevlar大量的射击中,”我们的材料相同量的材料将更有效,“该研究的主要作者、麻省理工学院机械工程助理教授卡洛斯·波特拉博士说。
研究人员计算出,这种新材料比钢铁、凯夫拉尔纤维、铝和其他同等重量的抗冲击材料更能有效地吸收冲击。欧洲杯足球竞彩
“这项工作的知识……可以为国防和太空应用所需的高效装甲材料、防护涂层和防爆盾牌提供超轻抗冲击材料的设计原则。”欧洲杯足球竞彩加州理工学院材料科学、力学和医学工程教授茱莉亚·r·格里尔博士(Julia R. Greer)说,她欧洲杯足球竞彩的实验欧洲杯线上买球室制造了这种材料。
众所周知,纳米结构材料具有令人印欧洲杯足球竞彩象深刻的特性,如非凡的轻度和弹性;然而,到目前为止,附加应用程序的潜力在很大程度上还没有经过测试。
“我们只知道它在缓慢变形状态下的反应,而它们的很多实际应用都是假设在现实世界中,没有什么东西会缓慢变形。”PORTELA说。
为了帮助填补这种重要知识差距,研究团队列出了研究纳米竞技材料正在进行的变形,例如由高速影响引起的。欧洲杯足球竞彩在CALTECH,研究人员首先使用了一种被称为TetrakakeCahedron的重复模式 - 一种由微观支柱组成的晶格构造 - 使用双光刻光刻,一种使用高功率激光器固化光敏树脂中的微观结构的技术。
为了测试四角十面体对极端快速变形的弹性,该团队在麻省理工学院进行了实验,使用了isn开发的激光诱导粒子冲击阵列。这个装置通过玻璃片瞄准超快激光。当激光通过幻灯片时,它会产生等离子体,即气体立即膨胀,将粒子发射到目标。欧洲杯猜球平台
通过调节激光器的功率来控制微粒弹丸的速度,研究人员在超音速范围内测试了微粒速度。
“一些实验实现了两倍的声音,容易,”PORTELA说。
使用高速摄像头,研究人员捕获了影响纳米刻录物质的微粒的视频。欧洲杯猜球平台它们具有两种不同密度的材料。比较两种材料的影响反应,发现更密集的更具弹性,微欧洲杯足球竞彩粒倾向于嵌入材料而不是撕开它。欧洲杯猜球平台
为了更仔细地观察,研究人员仔细地切开嵌入的微粒和纳米结构的目标。欧洲杯猜球平台他们发现,嵌入粒子下方的支柱在受到冲击时发生了弯曲和压缩,但周围的支柱完好无损。
“我们展示了这种材料可以吸收大量的能量,因为这种支柱在纳米尺度上的冲击压实机制,而不是完全致密和整体的材料,而不是纳米架构的材料。”PORTELA说。
展望未来,Portela计划探讨除碳之外的各种纳米结构配置,以及扩大这些纳米结构的生产的方式,所有这些都具有设计更强硬的材料。欧洲杯足球竞彩
“纳米材料作为缓解影响的材料确实很欧洲杯足球竞彩有前途,”PORTELA说。“我们对它们还有很多不了解的地方,我们正在着手解决这些问题,并为它们的广泛应用打开大门。”
美国军队于2002年成立了MIT纳米技术研究所,作为跨学科研究中心,从而大大改善士兵和士兵支持平台和系统的保护,生存能力和使命能力。
除了通过该研究所提供的陆军资金,美国海军研究办公室和Vannevar Bush学院奖学金也支持了这项研究。
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作为军队的国家研究实验室,ARL正在运作科学,实现转型跨度。欧洲杯线上买球通过跨该命令的核心技术能力合作,Devcom在发现,开发和交付所需的技术的能力方面,使士兵在赢得国家的战争并安全回家时进行成功。Devcom Army Research实验室是美国军队作战能力发展指挥的一项。Devcom是军队期货指挥的主要下属指挥。
来源:https://www.army.mil/arl