เสื้อเกราะกันกระสุนในอนาคตอาจจะผลิตจาก Nanotube

ผลการจำลองบนคอมพิวเตอร์โดยทีมงานวิศวกรในออสเตรเลียแสดงให้เห็นว่ากระสุนจะกระเด็นออกจากเสื้อเกราะที่ทำจาก Nanotube เนื่องจากความยืดหยุ่นที่สูงของวัสดุนี้ ทีมวิจัยอ้างว่าวัสดุชนิดนี้จะเพิ่มขีดความสามารถของเสื้อเกราะในการหยุดกระสุนโดยการกระจายแรงของกระสุน

Carbon nanotube มีความแข็งแรง, นํ้าหนักเบา และมีความยืดหยุ่นสูงซึ่งสามารถดูดกลืนฟลังงานจลน์ได้เป็นจำนวนมาก จากการจำลองพฤติกรรมของวัสดุนาโนเหล่านี้ในขณะถูกกระแทก Kaysala Mylvaganam และ Liangchi Zhang จากมหาวิทยาลัย Sydney ได้แสดงให้เห็นว่า Nanotube สามารถทนต่อกระสุนความเร็วสูงได้ และมีแนวโน้มที่จะทนต่อความเสียหายที่เกิดจากการกระแทกหลายๆครั้งได้ ซึ่งเป็นจุดสำคัญในการตัดสินว่ามันจะสามารถนำไปผลิตเป็นเสื้อเกราะได้หรือไม่

ผลการจำลองนี้ได้จากการจำลองพฤติกรรมของ Carbon nanotube เดี่ยวที่ถูกตรึงปลายทั้งสองด้านซึ่งถูกชนโดยกระสุนขนาดเล็กที่ทำจากเพชร กระสุนนั้นจะมีความเร็วระหว่าง 1000 ถึง 3500 เมตรต่อวินาที และถูกยิงตั้งฉากกับแกนของ Nanotube ทีมวิจัยได้ค้นคว้าความสัมพันธ์ระหว่างรัศมีของ Nanotube, ตำแหน่งและความเร็วที่กระสุนกระทบ, พลังงานที่ถูกดูดกลืนโดน Nanotube

Mylvaganam และ Zhang พบว่า Nanotube สามารถทนต่อกระสุนที่มีความเร็ว 2000 เมตรต่อวินาทีได้แม้จะมีการกระทบหลายครั้ง (ความเร็วของกระสุนปืนไรเฟิลสามารถสูงถึง 1500 เมตรต่อวินาทีและกระสุนปืนส่วนใหญ่มีความเร็วน้อยกว่า 1000 เมตรต่อวินาที) จุดกึ่งกลางของ Nanotube เป็นจุดที่มีความต้่านทานสูงสุด

ทั้งคู่กล่าวว่าเสื้อเกราะกันกระสุนสามารถสร้างได้จาก “์เส้นใย Nanotube” โดย Carbon nanotube สามารถหมุนตัวเป็นเส้นใยได้โดยอาศัยวิธีการที่เรียกว่า Electrospinning ทีมวิจัยได้คำนวนว่าเสื้อเกราะนั้นจะมีความหนา 600 ไมครอน โดยประกอบชั้นเส้นใยทีมีความหนา 100 ไมครอนจำนวน 6 ชั้น จะสามารถสะท้อนกระสุนที่มีพลังงาน 320 จูลได้ (ค่าพลังงานของกระสุนจากปืนขนาดเล็กส่วนใหญ่)

เสื้อเกราะชนิดนี้จะดีกว่าเสื้อเกราะในปัจจุบันซึ่งส่วนใหญ่ทำจากเส้นใย Kevlar, Twaron และ Dyneema หลายๆชั้น ถึงแม้เสื้อเกราะในปัจจุบันจะสามารถหยุดกระสุนจากการทะลุทะลวงได้ แต่การหยุดกระสุนของเสื้อเกราะในปัจจุบันอาศัยการกระจายแรงเป็นบริเวณกว้างซึ่งยังสามารถทำให้เกิดอาการบาดเจ็บที่เรียกว่า Blunt force trauma โดยมีระดับความรุนแรงตั้งแต่แผลฟกชํ้าไปจนถึงอาการบาดเจ็บของอวัยวะภายในอย่างรุนแรง การที่ Carbon nanotube สามารถดูดกลืนพลังงานได้เป็นจำนวนมากนั้นสามารถลดอาการบาดเจ็บนี้ได้อย่างมาก

ถึงแม้งานวิจัยนี้จะเป็นเพียงแค่ทฤษฎี แต่งานวิจัยก่อนหน้านี้ทั่วโลกแสดงให้เห็นว่า Nanotube สามารถปั่นเป็นเส้นใยได้ ดังนั้นก้าวถัดไปน่าจะเป็นการสร้างเสื้อเกราะต้นแบบให้สำเร็จ http://physicsworld.com/cws/article/news/31683

tags :

บทความอื่นๆ