Zespół naukowców z Uniwersytetu w Buffalo opracował materiał oparty na strukturze masy perłowej. Może on znaleźć zastosowanie w wytwarzaniu osłon balistycznych. Prace nad materiałem były finansowane przez Army Research Office na rzecz US Army.
Podczas prac nad nowym materiałem wzorowano się na zewnętrznej powłoce pereł. Naśladując masę perłową naukowcom udało się stworzyć tworzywo sztuczne, które jest 14-krotnie bardziej wytrzymałe niż stal i 8-krotnie lżejsze od niej. Materiał ten zdaniem naukowców jest w stanie absorbować energię pocisków i innych obiektów uderzających z dużą energią. Jego opracowanie zostało opisane w artykule opublikowanym przez American Chemical Society.
Materiał jest sztywny, twardy i mocny. Może być zastosowany w kamizelkach ochronnych, hełmach i innych rodzajach osłon indywidualnych. Może znaleźć zastosowanie jako opancerzenie okrętów, śmigłowców i pojazdów – powiedział lider zespołu profesor Shenqiang Ren.
Głównym składnikiem nowego materiału jest polietylen o ultra wysokiej masie cząsteczkowej (UHMWPE), używany m.in. do wyrobu endoprotez stawów biodrowych i kostek do gry na gitarze. Stanowi on element odpowiadający za absorbowanie energii pocisku. Drugim użytym materiałem jest węglan wapnia. Zapewnia on sztywność całego układu. Dzięki analizom masy perłowej naukowcom udało się ukształtować węglan wapnia w strukturę przypominającą mur z cegieł. Materiał ma dzięki temu niezwykle twardą powłokę zewnętrzną i elastyczną powłokę wewnętrzną.
Co najważniejsze, w odróżnieniu do pancerza stalowego lub ceramicznego UHMWPE można łatwiej odlewać lub formować w skomplikowane kształty. Nowy materiał ma również dużą przewodność cieplną – zdolność do szybkiego rozpraszania ciepła dodatkowo pomaga absorbować energię pocisków i innych obiektów. W ramach kolejnego eksperymentu zespół z Uniwersytetu w Buffalo dodał do UHMWPE nanocząsteczki krzemionki, które polepszyły jego skuteczność.
Czas pokaże czy US Army wykorzysta opracowany materiał do udoskonalenia sprzętu wojskowego. W takim przypadku konieczne będzie opanowanie technik jego wytwarzania na skalę przemysłową.