Гибкая суперброня будущего стала возможна благодаря лобстерам
Представьте себе составной бронежилет, жесткий и при этом достаточно подвижный за счет большого содержания воды. Его прочность позволяет выдержать сильное механическое воздействие, а эластичность не ограничивает подвижность владельца в любой среде — на суше, в воздухе и даже под водой. Звучит как описание футуристического доспеха из научно-фантастического романа, верно?
На самом деле все вышесказанное — это всего лишь характеристики экзоскелета обычного омара. Исследователи из Массачусетского технологического института и Гарварда считают, что мягкая мембрана, покрывающая суставы и брюшную полость животного — материал, такой же прочный, как и промышленная резина, используемая для изготовления автомобильных шин и садовых шлангов, — могла бы способствовать разработке нового типа брони. С ее помощью можно будет создать защиту, превосходно оберегающую суставы (к примеру, коленные или локтевые) от механических повреждений.
В статье, опубликованной в журнале Acta Materialia, Мин Гуо, специалист с факультета машиностроения, уверяет, что «данная работа могла бы стимулировать создание гибкой брони». Он справедливо замечает, что броня омаров (которых также называют лобстерам) помогла этим существам выживать на Земле в течение 100 миллионов лет. «Если сделать броню из аналогичных материалов, она не будет стеснять суставы, и ее обладатель будет чувствовать себя более свободно», уверен Мин.
По данным Национального института юстиции, баллистические жилеты — обычно называемые «бронежилетами» — широко используются сотрудниками правоохранительных органов, и им приписывают спасение тысяч офицеров от пистолетов и патронов к винтовкам. Однако, как сообщает Washington Post, кевлар, из которого изготовлены бронежилеты, обычно имеет срок годности не более пяти лет. Кроме того, для многих офицеров (например, женского пола) стандартные модели непригодны и требуют индивидуальной подгонки. Некоторые исследования показали, что бронежилеты также могут ухудшать меткость и фокусировку владельца, а также увеличивать «физиологические затраты на выполнение задачи при исполнении служебных обязанностей», одновременно и обеспечивая защиту, и повышая риск, согласно Национальному центру биотехнологической информации.
По мнению специалистов из MIT, основная проблема остается неизменной с древних времен: чем большую защиту тела обеспечивает броня — тем сильнее она сковывает движения, и наоборот. Чтобы решить ее, они начали исследовать внутреннюю мембрану омара и обнаружили удивительный факт: количество механических повреждений никак не влияли на ее эластичность! Это обусловлено уникальной структурой материала, включающего в себя десятки тысяч слоев. Их волокна помогают рассеивать энергию во время нагрузки, что и делает мембрану невероятно устойчивой к повреждениям. Помимо нательной брони, подобные синтетические материалы также можно будет использовать практически во всех отраслях, от инженерии и робототехники до производства космических скафандров и биопротезов.