אפודי המגן יהיו חזקים יותר בזכות ננו-טכנולוגיה

This post is also available in: English (אנגלית)

במדעי החומר, כאשר מחזקים מאפיין אחד של חומר נגרמת ירידה במאפיין אחר. כך קורה גם לגבי חוזק ונוקשות: בדרך כלל ככל שהחוזק עולה החומר נעשה פריך יותר, אין לו מנגנון של ספיגת אנרגיה והוא נוטה להישבר. על כן, פיתוח חומר שהוא חזק מאוד וגם בעל נוקשות גבוהה נחשב הישג גדול.

חוקרים ב-MIT פיתחו תהליך שמייצר סיבים אולטרה-דקים, שהקוטר שלהם נמדד בננו-מטרים, שהם בעלי נוקשות וחוזק יוצאי דופן. הסיבים, שתהליך הייצור שלהם פשוט ולא יקר, יוכלו להוות חומר מתאים ליישומים רבים, כגון אפודי מגן, ננו-רכיבים ועוד. הפיתוח עשוי להוביל לייצור חומרי מגן שהם חזקים באותה מידה כמו הקיימים אך פחות מסורבלים, מה שיהפוך אותם לפרקטיים יותר עבור המשתמשים.

התהליך, שנקרא gel electrospinning, עושה שימוש בשיטה המסורתית של gel spinning תוך הוספת כוחות חשמליים. התוצאה המתקבלת היא סיבים אולטרה-דקים של פוליאתילן הדומים ואף טובים יותר בהשוואה לחומרי הסיבים החזקים ביותר הקיימים בשוק, כמו הקבלאר והדיינימה, המשמשים ליצור אפודי מגן לבלימת כדורים, חבלים לשימושי אקסטרים וסיבים מחזקים ברכיבים מסוימים.

בהשוואה לסיבי הפחם והסיבים הקרמיים, שמשתמשים בהם בחומרים מרוכבים, לסיבי הפוליאתלין החדשים יש את אותן דרגות חוזק אך הם נוקשים יותר ובעלי צפיפות נמוכה. כלומר, הם טובים יותר מהחומרים הסטנדרטיים באופן משמעותי.

המחקר נתמך על ידי הצבא האמריקאי באמצעות מרכז Natick למחקר, פיתוח והנדסת החייל והמכון לננו-טכנולוגיה של החייל, וכן ע"י המרכז למדעי החומרים וההנדסה של קרן NSF.