[ad_1]

Egy csapat a Kenti Egyetem kutatói Az angliai Canterburyben új, hosszú élettartamú szintetikus-biológiai páncélt hoztak létre, amely képes elnyelni a szuperszonikus lövedékek ütéseit.

A tudósok szerint ennek az új anyagnak a felfedezése forradalmasíthatja a páncélalkalmazásokat a védelemben és az űrkutatásban.

„Ez a projekt az alapvető biológia, kémia és anyagtudományok interdiszciplináris együttműködéséből jött létre, amelynek eredményeként létrejött ez a csodálatos új anyagosztály” – mondta a Kenti Egyetem professzora és a tanulmány társszerzője, Dr. Jennifer Hiscock.

A talin nevű fehérjesejt természetes lengéscsillapító tulajdonságait vizsgálva a kutatócsoport azt állítja, hogy sikerült létrehoznia a szintetikus-biológiai hidrogél anyagok új családját, a „Talin Shock Absorbing Materials” vagy „TSAMS” nevet.

„A talin fehérjével, amely a sejtek természetes lengéscsillapítója, végzett munkánk kimutatta, hogy ez a molekula bináris kapcsolódomének sorozatát tartalmazza, amelyek feszültség hatására kinyílnak, és újra összehajtódnak, ha a feszültség csökken” – magyarázta a tanulmány társszerzője és a Kent Egyetem professzora. , Dr. Ben Goult.

„Ez az erőre adott válasz adja a talin molekuláris ütéselnyelő tulajdonságait, megvédve sejtjeinket a nagy erőváltozások hatásaitól. Amikor a talint TSAM-má polimerizáltuk, azt találtuk, hogy a talin monomerek lengéscsillapító tulajdonságai hihetetlen tulajdonságokkal ruházzák fel az anyagot.”

A tesztelés során a kutatók azt találták, hogy az új szintetikus-biológiai anyag képes elnyelni a másodpercenként 4910 láb sebességgel haladó lövedékeket, vagyis a hangsebesség négyszeresét. Ilyen sebesség mellett a lövedék több mint kétszer olyan gyorsan halad, mint a leggyorsabb golyó és a legtöbb részecske sebessége az űrben.

A kutatók számos lövedékkel szemben tesztelték a TSAM ütéselnyelő tulajdonságait, a pusztán mikrométeres bazaltszemcséktől a nagyobb alumíniumsrapneldarabokig.

A leglényegesebb az, hogy a TSAM nemcsak mindent, amit rálőttek, meg tudott állítani, hanem a szintetikus-biológiai anyag is képes volt épségben befogni ezeket a hipersebességű lövedékeket.

„Bebizonyosodott, hogy a TSAM-ok nemcsak elnyelik a becsapódást, hanem elfogják/megőrzik a lövedéket, így a TSAM-ok az első olyan fehérjeanyag, amely ezt elérte” – írták a kutatók.

Végső soron ez azt jelenti, hogy a TSAM-ok jobban elnyelik és szétszórják a lövedék kinetikus energiáját, mint a rendészeti és katonai erők által manapság széles körben használt testpáncél.

A rendőrök, biztonsági őrök vagy magánszemélyek által viselt legáltalánosabb testpáncél a puha ballisztikus mellény. Általában sok réteg szövött szintetikus szálból, például kevlarból vagy twaronból készül, a legtöbb puha ballisztikus mellény megvédheti viselőjét a kis kaliberű kézifegyverek által kilőtt golyóktól vagy apró repeszdarabkáktól.

A harci katonák vagy a rendőrség taktikai egységei gyakran fém- vagy kerámialappal megerősített ballisztikus mellényeket viselnek, amelyek további védelmet nyújtanak a nagy kaliberű puskagolyókkal szemben. Ezeket a keménylemezből készült ballisztikus mellényeket általában más védőruházattal kombinálják, például kevlárból vagy ultranagy molekulatömegű polietilénből készült ballisztikus sisakokkal.

És bár a modern páncélzat hatékonyan akadályozza meg a golyó behatolását, nehézkes lehet, és nem blokkolja a lövedék mozgási energiáját. Emiatt a viselője általában valamilyen fokú tompa traumát tapasztal a páncél mögött.

Ezenkívül az ütközés megállítása után a modern testpáncél szerkezeti integritása általában visszafordíthatatlanul megsérül, és többé nem tud megbízható védelmet nyújtani viselőjének.

Ennek az új szintetikus-biológiai anyagnak az új páncélzatokba való beépítésével azonban a tudósok szerint a TSAM könnyebb, hosszabb élettartamú testpáncélt biztosíthat, amely képes megállítani a golyókat és megvédeni a lövedék mozgási energiája által okozott sérülésektől.

A katonai és védelmi szempontok mellett a repülőgépiparban is nagy lehetőségek rejlenek a TSAM-okban.

A szintetikus-biológiai anyag felhasználható az űrhajósok biztonságának javítására, vagy a költséges repülőgép-berendezések jobb védelmére az apró űrszemétdarabok vagy a folyamatosan cipzárzó űrpor által jelentett veszélyekkel szemben.

A TSAM képessége a lövedékek becsapódás utáni rögzítésére és megőrzésére szintén fontos szerepet játszhat az apró űrobjektumok, például a mikrometeoroidok tudományos tanulmányozásában.

A tudósok a TSAM-okkal kapcsolatos kutatásaik eredményeit publikálták a következő cikkben:A következő generációs fehérjealapú anyagok rögzítik és megóvják a lövedékeket a szuperszonikus hatásoktól.” A cikk nyomtatás előtti példánya elérhető a bioRxiv oldalon.

„Nagyon izgatottak vagyunk a TSAM-ok lehetséges transzlációs lehetőségei miatt a valós problémák megoldásában” – mondta Dr. Hiscock. „Ezt a kutatást aktívan folytatjuk a védelmi és a repülőgépiparban dolgozó új munkatársak támogatásával.”

Tim McMillan nyugdíjas rendészeti végrehajtó, oknyomozó riporter és a The Debrief társalapítója. Írásai jellemzően a védelemre, a nemzetbiztonságra és a hírszerző közösségre összpontosítanak. Timit követheted a Twitteren: @LtTimMcMillan. Tim elérhető e-mailben: tim@thedebrief.org vagy titkosított e-mailen: LtTimMcMillan@protonmail.com