Muturreko inguruneetan, babes-gailuak kanpoko mehatxu potentzialak kontuan hartzeko diseinatu behar dira. Kevlar eta Nomex® Apolo garaiko jantzi espazialetan erabili ziren, adibidez, espazioko tenperatura ezberdinei, hauts-ekaitzak eta meteoro arriskuei eta eguzki-erradiazio biziari aurre egiteko.

Horien artean, Kelvar®-ren erresistentzia mekanikoa bere poliamida para-aromatiko-eskeleto zurrunetik dator, tentsiopean kristal likido-disoluzio ordenatu baten bidez berez antolatu eta kristalizatuta dagoena. Nomex® isolamendu termikoa tarteko poliamida aromatikoko eskeletotik eratortzen da, non kinked polimeroaren bizkarrezurra polimeroaren metaketa eta, beraz, desordenatutako polimero-katean zehar beroaren transferentzia motela galarazten duen. Aldakortasun mota hau gauzatzea geruza anitzeko egituraren diseinuan oinarritzen da gehienbat, baina, egia esan, zaila da geruza anitzeko egituraren bidez balen aurkako isolamendu-materialak eraikitzea, prozesu adiabatikoen eta energia mekanikoaren xahutze prozesuen arteko lehia dela eta. Hala ere, aurkitu da nanoeskalako Kevlar-ek funtzio anitzeko materialak eraiki ditzakeela ordenatutako mikrokristalak ausaz antolatutako filmetan barreiatuz.

Material tradizionalen mugak

Horretan oinarrituta, harvard-eko unibertsitateko zientzialari talde batek sare porotsuaren egitura eta norabide-zuntza konbinatuz, material mota berri bat garatu zuen, materialak bi errendimendu adiabatiko eta balen aurkako mota ditu aldi berean, babes material tradizionalaren muga gainditzeko. diseinuak ezin du hainbat funtzioren eskaera bete, militar, aeroespazialean eta beste esparru batzuetan aplikazio balio garrantzitsua du.

Ikertzaileek para-arylon zuntz bat sintetizatu zuten aire-jet birakari birakari murgiltze-plataforma erabiliz. Aramidazko zuntz kontrapuntuak aerogelaren karga mekanikoaren norabidean antolatzen ditu. Norabidezko kontrapuntua arilon zuntzak tentsio mekanikoari modu eraginkorrean aurre egin diezaioke, sarearen egitura porotsuak bero-difusioa murrizten duen bitartean, egitura funtzioa kaltetu gabe.

Prestatzeko metodoak

Materialaren balen aurkako propietateak aztertzeko, ikertzaileek bala-proba simulatu bat erabili zuten bala materiala barneratu ote zen ebaluatzeko. Proben emaitzek erakusten dute aramida-zuntzaren propietate antibalistikoak oihal antibalistiko komertzialen parekoak direla.

Errendimendu balistikoa proba

Aramida kontrapuntuaren materialaren eroankortasun termikoa Twaron® zuntz komertzialekoa baino askoz txikiagoa zela aurkitu zen, eta bere isolamendu termikoko errendimendua 20 aldiz hobetu zen komertzialki eskuragarri dagoen poliamida aromatiko kontrapuntuaren materialarekin alderatuta.