This post is also available in: enEnglish (אנגלית)

חומר חדש שהתגלה עשוי להוות אמצעי מבטיח לפיתוח שריון קל משקל, ציפוי מגן, מגנים נגד פצצות וחומרים אחרים עמידים בפני פגיעה. חוקרים באוניברסיטאות MIT, Caltech ו-ETH Zürich הצליחו לייצר חומרים "במבנה ננו" (nanoarchitected). תמוכות הפחמן בקנה מידה ננו מספקות לחומר קשיחות ואיתנות מכנית. הצוות המחקרי בחן את עמידות החומר על ידי ירי מיקרו-חלקיקים לעברו במהירויות על-קוליות, וגילה כי החומר, שעוביו פחות משערת אדם, מנע חדירתם של הקליעים הזעירים, כך על פי דיווח phy.org. 

החוקרים מצאו כי בהשוואה לפלדה, קבלר, אלומיניום וחומרים עמידים אחרים במשקל דומה, החומר החדש יעיל יותר בספיגת מכות. ייצור החומר במסות גדולות יותר לצד חומרים אחרים מתוכננים בקנה מידה ננו יוכלו לשמש כחלופות קלות משקל וחזקות יותר בהשוואה לקבלר ופלדה.

"הידע שנצבר בעבודה זו.. יוכל לספק עקרונות תכנון לחומרים אולטרה-קלים עמידים למכה, המיועדים לשריון, ציפוי מגן ומגנים נגד פצצות הנדרשים ליישומי חלל וביטחון", כך טוענת עמיתה במחקר, ג'וליה ר. גריר, מרצה למדעי החומר, מכניקה והנדסה רפואית ב- Caltech, שהמעבדה שלה הובילה את ייצור החומר.

חומר שהוא nanoarchitected כולל מבנים עם דפוסים בקנה מידה ננומטר, בהתאם לצורת הסידור, יכול לספק לחומרים תכונות ייחודיות, כגון קלות ועמידות יוצאות דופן. אבל פוטנציאל זה לא נבחן. על מנת לבחון את עמידות החומר לעיוות חיצוני ביצע הצוות ב-MIT ניסויים בפגיעה במיקרו-חלקיקים. הטכניקה מכוונת לייזר אולטרה-מהיר דרך סלייד זכוכית מצופה בשכבה דקה של זהב, שהוא עצמו מצופה בשכבת מיקרו-חלקיקים – במקרה זה חלקיקי תחמוצת סיליקון ברוחב 14 מיקרון. כשהלייזר עובר דרך הסלייד הוא יוצר פלזמה, או התרחבות מהירה של גז מהזהב, שדוחפת את חלקיקי תחמוצת הסיליקון החוצה לעבר הלייזר. דבר זה גורם למיקרו חלקיקים להאיץ במהירות לעבר המטרה.

מעוניינים לצלול אל תוך עולם העתידנות הטכנולוגית? – הירשמו לINNOTECH 2022, הכנס והתערוכה הבינלאומיים לסייבר, HLS וחדשנות באקספו תל אביב ב2-3 בנובמבר.

מעוניינים בחסות / ביתן תצוגה בתערוכת ה-INNOTECH 2022? לחצו כאן לפרטים!