Ученые из Военного института технологии производства вооружения (Варшава, Польша) создали материал для бронежилета из неньютоновской жидкости (когда вязкость зависит от градиента скорости). Из-за своих необычных свойств этот материал мгновенно твердеет, когда в него ударяется пуля. Об этой разработке сообщает Reuters.
Жидкость, которую использовали военные ученые, называется дилатантной, или по-английски Shear-Thickening Fluid (STF). Ее вязкость увеличивается от скорости деформации сдвига. Это разновидность неньютоновской жидкости, которая стала широко известна благодаря детской игрушке «Жвачка для рук». Свойства неньютоновских жидкостей любят показывать на фестивалях науки, потому что при застывании они образуют забавные формы (см. например нашу статью «Фестиваль науки и любознательности»).
Обычная жидкость, к примеру, вода, продолжает течь, даже если силы, которые действуют на нее, очень малы (например, очень маленький уклон рельефа). Дилатантная жидкость ведет себя иначе. Если к ней применить внешнюю силу, ее вязкость возрастает. Чем сильнее внешняя сила, тем выше вязкость, причем независимо от температуры жидкости. Этим свойством и воспользовались ученые.
Как объяснила Каролина Ольшевская (Karolina Olszewska), которая проводила опыты жидкой брони, вязкость материала возрастает из-за субординации частиц в жидкой структуре, которые формируют барьер против внешнего проникновения, то есть пули. Ученым нужно было найти и создать жидкость, которая бы удерживала пули на скорости 450 м/с и выше, и им это удалось. Баллистические тесты показали, что материал устойчив против широкого круга пуль. Его точный состав представляет собой коммерческую тайну, он известен только военным ученым и их заказчикам из Института технологий безопасности Moratex (Польша).
Свойство этой жидкой брони застывать при ударе пули и в тоже время не повреждаться позволяет обеспечить безопасность для человека, сравнимую с обычными кевларовыми материалами для бронежилетов. Материал жилета не должен допускать прогиба под пулей более четырех сантиметров — иначе происходит летальное повреждение тела. Жидкая броня прогибается только на один сантиметр. При ударе на высокой скорости материал твердеет не только в месте контакта, но и вокруг, отводя энергию удара от внутренних органов человека.
Конечно, новый материал требует усовершенствовать конструкцию бронежилета, но разработчики уверяют, что он будет даже легче обычного.
Ученые также работают с магнитореологической жидкостью, которая застывает в магнитном поле. Они полагают, что оба типа жидкости и материалы из них найдут применение и в гражданском производстве. Из них получится спортивная защита, бамперы для машины или защитные барьеры на дорогах.
