石墨烯可以制造出更好的防弹背心 2017-06-11 05:30:33

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Chuck Bednar for redOrbit.com - 您的宇宙在线写作最新一期的科学,莱斯大学和马萨诸塞大学的研究人员证明,由石墨烯制成的防弹背心可以比钢或凯夫拉尔更能承受子弹的冲击力

根据英国广播公司新闻在线科学编辑Paul Rincon的说法,马萨诸塞大学机械和工业工程系的Jae-Hwang Lee和他的同事们通过在薄薄的,几乎透明的纯薄片上烧制二氧化硅球进行了小规模的弹道学测试

他们发现石墨烯在吸收冲击力时可能比钢强

Rincon解释说,这种材料由一片单个原子组成,这些原子排列成蜂窝状结构

它薄,坚固,有弹性,也是一种非常有效的热电导体

Lee的团队使用激光观察二氧化硅球体,因为它们穿透了10到100层厚的材料片,并比较了在刺穿石墨烯之前和之后那些所谓的“微球”的动能

“使用电子显微镜观察显示,石墨烯通过拉伸成锥形状然后沿各个方向开裂而消散能量,”他说

测试表明,该材料的“非凡的强度,弹性和刚度使其能够吸收钢材的8到10倍的冲击力”,但这种影响在石墨烯中留下了“更大的冲击孔”,Rincon称之为“潜在的劣势” RSC的化学世界的Matthew Gunther解释说,自2004年石墨烯首次被发现以来,研究人员一直在表现极端特技以展示其力量

然而,虽然有人声称这种材料“可以承受大象在铅笔上的平衡力”,但这标志着它第一次“经受了高速弹道学的极端条件,装甲材料的真正强度测试” “Lee向Gunther解释说,他们无法使用常规方法,例如在这种规模的测试中使用枪管或火药,因此他们使用激光加速多层石墨烯靶上的微尺度二氧化硅球

他补充说,通过激光脉冲快速蒸发金膜所产生的气体,这种子弹以高达2000英里每小时的速度被推进堆积的石墨烯片中,研究人员计算了撞击前后子弹的能量差异吸收了多少能量

“研究人员发现这些床单能够通过向后伸展来消散子弹的能量 - 就像有人跳上蹦床一样,”PhysOrg的Bob Yirka说

“研究人员发现,石墨烯的性能是目前防弹背心中使用的材料Kevlar的两倍,也是钢材的十倍

”“石墨烯消耗能量的能力,团队解释说,由于高刚度和低密度相结合,这意味着能量可以非常快速地穿过它,从而可以像子弹一样快速地散发能量,“他补充说

“研究人员的努力表明石墨烯很可能意味着更好的防弹背心,如果可以找到足够数量且价格足够低的产品

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