Constantemente se busca mejorar los materiales para construir estructuras resistentes. Lo estuvieron haciendo los ingenieros de la Universidad de Wisconsin. Lograron fabricar un nanomaterial más fuerte que el acero y kevlar. Los supera en protección contra impactos de proyectiles de alta velocidad.
Con polímeros nanoestructurados se puede desarrollar armaduras livianas y de alto rendimiento. Por ejemplo, un escudo en vehículos militares para proporcionar una mejor protección contra balas. O en naves espaciales, para mitigar los impactos de los desechos de meteoritos. Todo esto según un comunicado de la universidad.
Disipando el impacto
Ramathasan Thevamaran es profesor de física de ingeniería en UW-Madison. Junto a Jizhe Cai hicieron películas ultrafinas de un polímero común: poli semicristalino. Demostraron que el material era superior en la disipación de energía de los impactos de microproyectiles en un amplio rango de velocidades. Detallan su investigación en un artículo publicado en la revista Nano Letters.
«Redujimos el polímero a esta escala de longitud nanométrica. Su microestructura interna cambió de manera inesperada en comparación con su escala más grande», dice Thevamaran. «Los mecanismos de absorción de energía en el material se hicieron muy prominentes».
Se usó una técnica experimental llamada prueba de impacto microbalístico. Lanzaron partículas de proyectil de casi una décima parte del ancho de un cabello humano. Fue a velocidades de hasta 1.200 metros por segundo, varias veces la velocidad de una bala. Así calcularon la absorción del impacto, y la deformación del material.
Elástico y resistente
«El material se desmpeña mejor por su naturaleza elástica en temperatura ambiente», dice Thevamaran. La naturaleza gomosa de este material dificultaría su uso para aplicaciones como chalecos antibalas. Los impactos de las balas sobresaldrían en el material. Podrían causar lesiones por traumatismo contundente al usuario.
Este material sería adecuado para desarrollar la llamada «armadura ambiental». La armadura protege al objetivo, pero no se adhiere directamente a él.
«Por ejemplo, una armadura ambiental colocada a una corta distancia de una nave espacial. Eso disiparía casi toda la energía antes de que un fragmento de meteorito golpee la nave espacial. Un nanomaterial más fuerte que el acero y kevlar minimizaría el daño».
Thevamaran dice que los próximos pasos en esta investigación incluyen ampliar aún más el material y los tamaños de los proyectiles.
