19 02 2016

Бронежилет з павутини

Бронежилет з павутини
Офіцери американської армії і поліцейські в захисних цілях носять важкі непохитні бронежилети, здатні забезпечити достатній рівень захисту. Однак шовк мадагаскарського павука в 10 разів міцніше кевлара, матеріалу, що використовується в більшості бронежилетів.

Якби можна було винайти спосіб виробництва павукового шовку в промисловому масштабі, тоді б бронежилети виготовлялися з легкого надміцного матеріалу, здатного надійно захистити тіло від куль і шрапнелі.

Через декілька десятиліть з того моменту коли були проведені перші досліди в цій галузі, у вчених є, нарешті, реальна можливість знайти спосіб виготовити захисний бронежилет з шовку павука.

Крім того, що така ідея виглядає досить інноваційної, це ще й має на увазі, що солдати і офіцери поліції буде екіпіровані ультралегкі гнучкими і надміцним бронежилетами, здатними ефективно протистояти кулям, що потрапляють в корпус тіла. Зараз американські солдати носять важкі громіздкі, утрудняють руху засоби захисту. Зазвичай це вкрай важкі жилети з, як мінімум, двома керамічними пластинами, покликаними захистити від осколків гранат і куль верхню частину тіла військовослужбовця.

Принцип дії суцільний броні полягає в тому, що сила протидії її поверхні рівносильна силі удару кулі. Однак чим більший захист надає броня, тим важче і незручно буде жилет. Найлегший бронежилет здатний захистити лише від снаряда дрібного калібру, сила удару якого порівняно низька. Рівень захисту суцільний броні може бути збільшений за допомогою додавання додаткових захисних пластин.

Бронежилет з павутини
Незважаючи на те, що індивідуальні засоби захисту дуже важливі, проте, в інструкціях для поліцейських досить часто з'являються нагадування про те, що офіцер без бронежилета в 14 разів частіше ризикує загинути від пострілу. Поліцейським доводиться вибирати між маневреністю, свободою в рухах і можливістю бути убитим кулею.

Солдати, перебуваючи в зонах військових дій, щодня ходять в бронежилетах, поліцейські ж у менш ризикових ситуаціях часто вважають за краще зручність і легковажність броні середнього ступеня захищеності. Куля, зіткнувшись з поверхнею бронежилета, залишає на тілі так звану запреградную травму, розподіляючи силу удару по всі площини тіла, внаслідок чого вона не фокусується в одній точці. М'яка тканинна бронезащита уповільнює політ кулі або шрапнелі завдяки наявності декількох шарів, або переплетених волокон, які діють, на манер риболовецької мережі, павутини павука.

Легка гнучка броня з високим рівнем захищеності, властивим бронежилети солдат спецвійськ, до недавнього часу була тільки мрією.
Вважається, що тканина кевлара для м'якої бронезахисту, що випускається компанією DuPont, в п'ять разів міцніший за сталь, такий матеріал широко використовується поліцейськими. Однак міцність шовку павука все-таки вище його штучних аналогів, і протягом декількох десятиліть вчені робили спроби створити броню в стилі людини павука.

Виток за витком дослідники намагаються зібрати павукову павутину, яка легше за вагою і в той же час в три рази більш еластично кевлара, а й в п'ять разів міцніше промислової стали. Незважаючи на розмір і вага, шовк павука має природні здібності протистояти потужній силі удару.

У минулому році група німецьких вчених з Гейдельберзького університету теоретичних наук проводили дослідження з метою визначити складові частини того механізму, завдяки якому павуковий шовк стає настільки міцним. Є два ключові етапи виробництва тканини з шовку павука: м'який в'язкий гель, спочатку міститься в черевній порожнині павука, потім він перетворюється в дуже міцну нитку, коли гель виходить з тіла павука. Результати дослідження, опубліковані на сторінках Biophysical Journal, вказують на те, що компоненти, які надають шовку еластичність, також сприяють тому, що нитка стає надзвичайно міцною. І хоча використання в своїх цілях властивостей шовку павука на перший погляд не представляється посильним завданням, проте, заповітна мета все ще досить далека, і на шляху до неї не обходиться без серйозних ускладнень.

Серед викликів, що стоять перед вченими, називають необхідність визначити геном ідеального шовку павука, а також знайти спосіб, який би дозволив синтезувати білковий елемент, що виробляє шовк, а також слід визначити метод виробництва такого білкового елемента в необхідних кількостях.
Протягом досить тривалого часу предметом дослідження був представник найбільш небезпечних павукоподібних - чорна вдова, чия павутина є вихідним матеріалом броні, міцність якої вище кевлара і стали.

Однак при розведенні павуків дослідники зіткнулися з однією проблемою: павуки не могли ужитися один з одним і безперервно ворогували, не проводячи достатньої кількості матеріалу. У 2007 році вчені з Університету Каліфорнії оголосили про те, що вони розкрили таємницю генома шовку чорної вдови і надалі мали намір ввести штучно створені гени в томатні рослини, що, на їхню думку, могло призвести до того, що томати виробляли б шовк павуків.
Рослини томатів, зернові, бактерії, дріжджі і навіть кози - всі ці кошти, поряд з технічними засобами, в певний час використовувалися в спробі трансформувати гель павуків в тверді нитки.

Бронежилет з павутини
Тутові шовкопряди виробляють тонкий шовк, але у них є величезний природний потенціал зробити до одного кілометра шовку за кілька днів. У 1999 році таїландський Технологічний Інститут Раджамангала повідомив, що був створений бронежилет, в якому використовувалася звичайна павутина, для виробництва якої не потрібно великих витрат. Під час випробувань 16 шарів шовку були здатні зупинити 9-міліметрову кулю, і жилети, виготовлені з такого матеріалу, успішно забезпечували захист від пострілів, зроблених зі зброї калібру .22.

Авторами недавнього досягнення в цій сфері є представники Університету Вайомінгу, результати їх дослідження з'явилися на сторінках видання «Proceedings of the National Academy of Sciences». Згідно з опублікованою інформацією, дослідникам вдалося досягти успіху за частиною генетичного модифікування тутових шовкопрядів, яке було зроблено з метою розробки міксу шовку хробака і павука, який був би настільки ж міцний, що і шовк павука.

Є думка, що Святий Грааль бронежилета з павукового шовку вдасться знайти тоді, коли буде розкрита таємниця генома мадагаскарського павука, чия павутина, як вважається, в 10 разів міцніше, ніж кевлар, таке відкриття дозволило б побудувати заводи з виробництва шовку. Шовк мадагаскарського павука вважається найміцнішим матеріалом, який існує на планеті, він в 100 разів міцніше будь-якого іншого шовку.

Цей павук був виявлений на Мадагаскарі в минулому році, діаметр кола його павутина може досягати 25 метрів, такий матеріал надзвичайно еластичний і його здатність протистояти силі удару кулі в три рази перевищує аналогічний показник кевлара.

Парашути, повітряні подушки, спортивний одяг, рибальські мережі - список потенційно можливого застосування шовку павука можна продовжити.
На даний момент проводяться дослідження на предмет його використання в медичних цілях - в хірургічних нитках для швів, міцних штучних сухожиллях і зв'язках, а також в якості додаткових з'єднань для відновлення нервових тканин, в яких використовується пружність шовку.

Резюмую всі відомі на даний момент відомості про шовку мадагаскарського павука, можна сказати про те, що застосування такого матеріалу в поліцейських бронежилетах стане революцією в сфері екіпіровки представників правоохоронних органів.
Интересные материалы читать все
В останні роки готовий комплект бездротових камер відеоспостереження став користуватися великим попитом серед компаній і..
Комплект бездротових камер відеоспостереження
08 сентября 0 комментария
Для забезпечення безпеки бажано встановити на вхідні двері квартири ефективний засіб спостереження. Кольоровий відео вічко є..
Склад кольорового відеовічка
07 сентября 0 комментария
При виборі відеореєстратора головними параметрами є дозвіл і швидкість запису, яка є не що інше, як кількість кадрів в секунду. У..
Швидкість відеореєстраторів
29 августа 0 комментария
Системи охоронного спостереження використовуються на великих підприємствах і в офісах невеликих компаній. Як правило, молоді..
Як дешево придбати відеореєстратор?
28 августа 0 комментария