Фракталы помогут создать более надежную и легкую броню — Naked Science
08.07.2020
Сергей Васильев

Фракталы помогут создать более надежную и легкую броню

5.3

Пластиковые кубики-фракталы, содержащие множество внутренних полостей разного масштаба, рассеивают ударную энергию в разы эффективнее, чем такие же цельные мишени.

Фрактальные кубы рассеивают ударную энергию тем эффективнее, чем более микроскопические структуры в них созданы / ©LANL

Реакция материала на удар во многом определяется его микроструктурой. Ученые из Лос-Аламосской национальной лаборатории (LANL) показали, что фрактальные структуры способны поглощать и рассеивать ударную энергию особенно эффективно. В будущем они могут стать основой нового поколения легкой брони, шлемов и другого защитного снаряжения.

При создании противоударных материалов часто используют способности внутренних полостей рассеивать энергию; пористые и ячеистые структуры применяют наравне со слоистыми. Авторы новой работы нашли способ реализовать такой подход сразу на нескольких уровнях: структуры, распечатанные ими с помощью 3D-принтера, имели форму фрактального куба, повторяясь на все уменьшающемся масштабе.

Статья Даны Даттельбаум (Dana Dattelbaum) и ее коллег из LANL готовится к публикации в журнале AIP Advances; коротко об их работе рассказывается в Los Alamos Reporter. Во время лабораторных тестов такие структуры испытывали воздействие снаряда, летевшего на скорости более 1000 км/ч, показав, что они способны рассеивать энергию удара впятеро лучше аналогичных кубов, но без полостей.

Кроме того, чем более микроскопического уровня достигали фрактальные структуры материала, тем эффективнее он себя демонстрировал. «Цель такой работы — в том, чтобы контролировать волновые процессы, создаваемые ударной волной», — говорит Даттельбаум. Поэтому теперь авторы планируют провести более точные расчеты оптимальной геометрии «фрактальной брони», а также найти методы, позволяющие распечатывать их с нужной аккуратностью.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Вчера, 16:28
Илья Ведмеденко

Модернизированный стратегический бомбардировщик Ту-160 снова поднялся в небо. Самолет среди прочего получил обновленную силовую установку.

Вчера, 12:59
Алиса Гаджиева

Несмотря на то, что в крестовых походах погибли тысячи людей, археологи невероятно редко обнаруживают их массовые захоронения. По одной из версий, убитых, найденных в этот раз, хоронил лично Людовик IX Святой, король Франции, предводитель двух крестовых походов.

Позавчера, 13:58
Алиса Гаджиева

На месте будущей дороги в Калининградской области археологи обнаружили некрополь III-VI веков нашей эры.

15 сентября
Ольга Иванова

Американские исследователи выяснили, что в женских тампонах содержатся летучие органические соединения, которые влияют на присутствие этих веществ в моче. Интересно, что в прокладках их содержание значительно ниже.

Вчера, 16:28
Илья Ведмеденко

Модернизированный стратегический бомбардировщик Ту-160 снова поднялся в небо. Самолет среди прочего получил обновленную силовую установку.

15 сентября
ПНИПУ

Ученые Пермского Политеха и Хуачжунского университета науки и технологии (КНР) создали уникальную технологию, которая позволит предприятиям производить промышленные изделия без дефектов. Лазерная сварка в вакууме позволит повысить качество ответственных конструкций в аэрокосмической и машиностроительной отраслях. Российские и зарубежные ученые реализовали разработку благодаря уникальному проекту международных исследовательских групп (МИГов), который действует в Пермском крае с 2011 года и не имеет аналогов в России.

3 сентября
Алиса Гаджиева

Два бронзовых тарана и свинцовые пули обнаружили на месте битвы при Эгатских островах, состоявшейся почти 23 века назад.

11 сентября
Алиса Гаджиева

Необычное погребение обнаружили во время работ по устройству пруда в гольф-клубе.

9 сентября
Алиса Гаджиева

Необычный артефакт обнаружили в одном из пунктов сбора вторсырья в Красноярском крае.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: