Armadura corporal de grafeno: el doble del poder de frenado del Kevlar, con una fracción del peso

El grafeno, el material maravilloso que debería rejuvenecer casi todas las esferas de la ciencia y la tecnología en la próxima década, puede agregar otra aplicación a su ya excesivamente larga lista: armaduras antibalas. Investigadores estadounidenses han descubierto que, al apilar láminas de grafeno una encima de la otra, tiene entre ocho y diez veces el poder de frenado del acero.

Lo sé, lo sé, en este punto, no es de extrañar que el grafeno sea el material ideal para armaduras finas y ligeras a prueba de balas. Sin embargo, sigue siendo bastante asombroso que todas las propiedades del grafeno, desde ser el material más conductor de electricidad del mundo, hasta ser superresistente y permitir implantes cerebrales transparentes - todos derivan de una capa de átomos de carbono de un átomo de espesor dispuestos en una estructura de panal.

Grafeno

Así es como se ve el grafeno perfecto: una monocapa de átomos de carbono. Resulta que es superfuerte, además de ser megaconductor, entre otras cosas.



Esta nueva investigación, llevada a cabo por Rice University y la Universidad de Massachusetts, se destaca por ser uno de los primeros ejemplos de probando el grafeno. Por lo general, gran parte de la investigación sobre grafeno se simula, es teórica o extrapola. En este caso, los investigadores estadounidenses en realidad dispararon diminutas balas de oro contra láminas de grafeno y luego midieron los resultados.

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Los investigadores probaron entre 10 y 100 capas de grafeno, entre 10 nanómetros y 100 nanómetros de espesor, respectivamente. Enfocaron un láser en un filamento de oro, vaporizándolo en una bala de proyectil que viajaba a 3.000 metros por segundo, o más del doble de la velocidad de salida de un rifle de alta potencia. Cuando las diminutas balas (del tamaño de un micrómetro) se estrellaron contra la armadura de grafeno, mostraron alrededor del doble del poder de frenado del Kevlar, o aproximadamente 10 veces el poder de frenado de la placa de acero. (Trabajo de investigación:DOS: 10.1126 / science.1258544)

Armadura de grafeno a prueba de balas, deformante

Una ilustración de la deformación del grafeno al recibir el impacto de una bala

Como se esperaba, el impacto de las balas provocó que el grafeno se deformara en forma de cono y luego se agrietara radialmente. Estas grietas son algo problemáticas, pero podrían resolverse fácilmente con una estructura compuesta (una placa de cerámica, tal vez), o simplemente usando más grafeno. Recuerde, el grafeno es tan delgado y liviano que básicamente puede seguir apilando capas indefinidamente sin incurrir en un volumen o masa significativos; un millón de capas de grafeno sería del orden de 1 millón de nanómetros ... o 1 milímetro grueso.

En el futuro, volvemos una vez más al eje de la inminente revolución del grafeno: producir grandes cantidades del material, con una calidad lo suficientemente alta para aplicaciones comerciales. Tal como está, tenemos procesos que pueden producir cantidades bastante grandes de grafeno de bajo grado, o pequeñas cantidades de grafeno de alto grado, pero todavía estamos esperando el método Ricitos de Oro eso lo hace todo. Y luego ... y luego tomaremos paseos en un ascensor espacial, equipado con transparencias, teléfonos inteligentes flexibles, con pilas que duran una semana... y una armadura ligera de grafeno, por si acaso alguien te dispara o te golpea un trozo de escombros espaciales. ¿No suena grandioso el futuro?

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