Tá taighdeoirí ag obair le fada chun ábhair nua a aimsiú atá níos fearr ag seasamh le punctures ardluais, ach tá sé deacair sonraí micreascópacha ábhair nua geallta a nascadh lena n-iompar iarbhír sa saol fíor.
Chun aghaidh a thabhairt ar an bhfadhb seo, tá modh nua ceaptha ag taighdeoirí san Institiúid Náisiúnta um Chaighdeáin agus Teicneolaíocht (NIST) a úsáideann teilgeáin astaithe léasair agus sonraí chun cabhrú le hairíonna micreascópacha agus iompar spriocábhar a thuar, mar a léirítear in ACS Materials Applied & Comhéadain alt. Déantar é seo trí úsáid a bhaint as léasair ard-déine chun micrea-theilgeáin a lámhach ag luasanna atá gar do luas na fuaime ag an spriocábhar, atá sa chás seo ina scannán polaiméire a ionadaíonn an t-ábhar puncture-resistant a thástáil.
Déantar anailís ar an malartú fuinnimh idir na cáithníní agus an sampla ábhar tástála ag an leibhéal micreascópach, agus ansin úsáidtear modhanna scálaithe chun friotaíocht an ábhair le puncture a thuar le teilgeán ardfhuinnimh níos mó, mar shampla piléar. Díreach mar sin, trí thástáil a chomhcheangal le modhanna anailíse agus scálaithe, is féidir le heolaithe ábhair nua atá frithsheasmhach in aghaidh pollta a aimsiú. Laghdaíonn an clár nua an gá atá le sraith fhada de thurgnaimh saotharlainne ag baint úsáide as teilgeáin níos mó agus samplaí níos mó.
Míníonn poitigéir NIST Katherine Evans, "Nuair a bhíonn ábhar nua á fhiosrú agat le haghaidh iarratas cosanta, lenár gcur chuige nua is féidir linn a fhoghlaim níos luaithe an bhfuil fiú imscrúdú a dhéanamh ar a airíonna cosanta."
Is féidir méideanna beaga de pholaiméir nua a shintéisiú go cothrom i dturgnaimh saotharlainne; is é an dúshlán atá ann ná an chainníocht a mhéadú chun a fhriotaíocht pollta a thástáil - is minic go mbíonn sé dodhéanta nó praiticiúil ábhair a dhéantar as polaiméirí sintéiseacha nua a mhéadú go méideanna leordhóthanacha.
Is í an fhadhb le tástáil bhailistíoch ná go bhfuil dhá chéim le déanamh agus tú ag déanamh ábhar nua," a deir Christopher Soles, innealtóir taighde ábhair ag NIST. Ní mór duit polaiméir nua a shintéisiú ar dtús a cheapann tú atá níos fearr, agus ansin scála a dhéanamh. go dtí an leibhéal cileagraim é. Ba mhór an éacht a bhain leis an obair seo ná gur ionadh go bhfuaireamar amach gur féidir tástáil mhicreaballaíoch a mhéadú agus a nascadh le tástáil mhórscála sa saol fíor."
Le linn an staidéir, rinne na taighdeoirí measúnú ar roinnt ábhar ag baint úsáide as a modheolaíocht, lena n-áirítear samplaí de chomhdhúile gloine ballistic a úsáidtear go forleathan, nanach-chomhchodanna nua, agus ábhair graphene.
Tugtar LIPIT ar an modh tástála, a sheasann do "tástáil ar thionchar teilgeáin spreagtha le léasair. Úsáideann sé léasair chun microprojectiles déanta de shilice nó gloine a dhó isteach i scannáin tanaí d'ábhar spéise. Trí ablation léasair, gineann an léasair brú ard-bhrú. tonn a bhrúnn an t-ábhar teilgean isteach sa sampla.
Bhain na taighdeoirí úsáid as an modh ar dtús chun anailís a dhéanamh ar chineál nana-chomhchodach ar a dtugtar ilchodach nanoparticle polymethacrylate (npPMA) ilchodach. Tá sé comhdhéanta de nanacháithníní shilice is féidir a úsáid i raon leathan feidhmchlár, lena n-áirítear veisteanna piléardhíonach. Gluaiseann léasair na micrea-bhuamaí i dtreo an sprioc-ábhar ar luasanna 100 go 400 méadar in aghaidh an tsoicind, agus úsáidtear ceamara físe chun a dtionchar a thomhas.
Chomhcheangail na taighdeoirí na tomhais a fuarthas ar npPMA le hanailísí matamaitice breise, mar aon le sonraí a bhí ann cheana féin ar an ábhar ón litríocht taighde, chun torthaí na dtástálacha micrea-bhuama a cheangal leis na tionchair i dtionchar níos mó. Ós rud é gur ábhar nua é npPMA nach ndéantar a mhonarú go héasca, leathnaigh siad a n-anailís chun cumaisc a úsáidtear go coitianta (polycarbonate) a áireamh, a úsáidtear go forleathan mar ghloine bulletproof.
Ag baint úsáide as meascán de thorthaí litríochta, anailís tríthoiseach, agus modheolaíocht LIPIT, bhí na taighdeoirí in ann a léiriú go bhfuil comhghaol idir friotaíocht puncture ábhair agus an strus uasta ar féidir leis an ábhar a sheasamh roimh bhriseadh (ie, an strus teip). Tugann sé seo dúshlán don tuiscint atá ann faoi láthair ar fheidhmíocht bhailistíoch, a mheastar go minic a bheith bainteach leis an gcaoi a dtéann brúthonn trí ábhar.
Ligeann a modh nua dóibh teorainn neart ábhair a chinneadh, nó cé mhéad struis agus brú is féidir leis a sheasamh, gan a bheith orthu na hairíonna seo a thomhas go díreach roimh ré, rud a chabhraíonn leis na hábhair is fearr a roghnú i dturgnamh a bharrfheabhsú. Cheadaigh sé seo dóibh iniúchadh a dhéanamh ar ábhair cosúil le graphene, rud a thugann le tuiscint go bhféadfaí sraitheanna iomadúla scannáin tanaí den ábhar a úsáid le haghaidh feidhmeanna atá resistant ó thionchar, cosúil le polaiméirí ardfheidhmíochta.
Maidir lena gcéad chéimeanna eile, tá sé beartaithe ag na taighdeoirí airíonna ballistic ábhar núíosacha eile a mheas agus cineálacha agus cumraíochtaí éagsúla a fhiosrú. Athróidh siad freisin méid na micribullets agus leathnóidh siad a raon treoluas.
