Идея создания брони из неньютоновских жидкостей не нова, но пока не реализована в серийном производстве. Вчера, 14 мая, портал airforcetimes.com сообщил о том, что кадет Академии ВВС США Хейли Вейр создала работающий прототип «жидкого» бронежилета, способный останавливать пистолетные пули.
По словам Вейр, она заинтересовалась материалами для создания брони в 2014 году на занятии по химии. Тогда кадетам дали три материала (углеродное волокно, кевлар и эпоксидный клей) и предложили соединить их так, чтобы полученный образец смог остановить пулю. Тогда девушке удалось создать самодельную бронеплиту и она продолжила работу с целью сделать ее более универсальной. В ходе дальнейших экспериментов Вейр испытала несколько типов неньютоновских жидкостей вместо эпоксидного клея, и одно из испытаний дало положительный результат – «жидкий» бронежилет выдержал попадание пули.
Эксперименты с неньютоновской жидкостью
По словам Вейр, ей не сразу удалось создать оптимальную комбинацию жидкости, кевлара и углеволокна, но после серии испытаний она смогла собрать бронеплиту, достаточно легкую и эластичную для повседневного ношения, при этом способную выдержать попадание мощного пистолетного патрона калибра .44 Magnum. В ходе экспериментов удалось выяснить, что чем выше скорость и больше энергия пули, тем быстрее она останавливается жидким бронежилетом. Так, пуля калибра 9 мм прошла большее количество слоев бронеплиты, чем пули .40 Smith & Wesson и .44 Magnum. «Чем выше сила пули, тем более прочной становится неньютоновская жидкость и тем лучше она останавливает пулю», – рассказала Хейли Вейр.
Хейли Вейр во время экспериментов с «жидким» бронежилетом
В этом году Хейли Вейр завершит учебу в академии и планирует продолжить работу над «жидким» бронежилетом в университете Клемсон (штат Южная Каролина). Созданный ею материал уже сейчас может использоваться при серийном производстве бронеплит и защитных материалов, при этом Вейр будет дорабатывать его, чтобы сделать пригодным для использования в бронировании техники, а также создания защитной экипировки и сооружений (например, палаток для военнослужащих).
Неньютоновской жидкостью называют материал, вязкость которого зависит от скорости воздействия. Эти материалы могут течь подобно жидкости или тянуться как слизь или пластилин, но если по ним ударить или резко растянуть – они становятся твердыми.
Иллюстрация того, как ведут себя молекулы неньютоновской жидкости при воздействии:
1. Обычное состояние – броуновское движение, мягкая и податливая среда;
2. Реакция на удар – концентрация в точке удара и смыкание в прочную молекулярную структуру;
3. Возвращение в прежнее состояние при отсутствии воздействия
Принцип сопротивления, возникающего в неньютоновских жидкостях, заключается в том, что относительно крупные молекулы полужидкой смеси, находящиеся, как и в любой жидкости, в свободном броуновском движении, в ответ на механическое воздействие быстро выстраиваются в прочные молекулярные цепочки, резко уплотняя среду и создавая своего рода защитный барьер.
В апреле 2015 года о создании брони с использованием неньютоновских жидкостей заявили в польском Институте технологий безопасности Moratex. Ученые создали универсальный слой, который может использоваться совместно с мягкой или твердой бронеплитой и существенно снижает запреградную травму, увеличивая класс защиты бронежилета.
Испытание защитного слоя с неньютоновской жидкостью в Институте Moratex
