Тварини надихнули вчених на створення гнучкої броні
Тварини на кшталт крокодилів, броненосців, риб (наприклад, миссисипский Панцирники і арапаїма мають природної захисної бронею з "черепиці" жорстких пластин, вбудованих в м`які тканини.
Для створення нової броні інженери-механіки звернули увагу на тварин на кшталт броненосців і крокодилів (фото Francois Barthelat).
Колагенові структури об`єднують жорсткі блоки-остеодерми, це збільшує гнучкість покриття без значної шкоди для міцності (на відміну від жорсткого монолітного мінерального покриття). Так звані шкірні окостеніння (ті самі невеликі пластини) багатофункціональні. Вони можуть забезпечувати не тільки захист від зубів хижака, але і володіють забарвленням, допомагають терморегуляції і навіть створюють гідродинамічний опір.
Команда інженерів-механіків на чолі з доцентом університету Макгілла Франсуа Барзелатом (Francois Barthelat) розробляє нові матеріали, що імітують природний захист тварин.
У лабораторії дослідники використовували лазер, щоб вирізати гексагональних сегменти зі скляної пластини, які потім були прикріплені до м`якої полімерної підкладці за допомогою силіконового клею. Інженери перевірили свою гнучку броню, намагаючись проткнути її гострої сталевий голкою. У порівнянні з несегментованими склом, броня показала збільшення міцності до 70%.
"Найдивнішим виявилося те, що наша натхненна природою сегментована броня виявилася міцніше тієї ж системи без сегментів, - говорить Барзелат. - Передбачається, що ця конструкція не тільки забезпечить гнучкість, але і поліпшить захист".
Винахідники вважають, що новим матеріалом можна буде знайти застосування при створенні захисних покриттів, гнучкою електроніки і персональних "обладунків".
При виготовленні лабораторних зразків було використано скло, але Барзелат каже, що його команда зараз вивчає кращі матеріали, такі як надміцна кераміка.
Детальніше про винахід розповідає наукова стаття в журналі Bioinspiration and Biomimetics.
