Γιατί η υγρή θωράκιση σώματος είναι καλύτερη από ένα αλεξίσφαιρο γιλέκο;

Η υγρή θωράκιση είναι ένα μη νευτώνειο ρευστό που αλλάζει το ιξώδες του όταν τίθεται υπό πίεση. Όταν ένα άτομο πυροβολείται, η υγρή πανοπλία γίνεται στερεό, απορροφώντας την πρόσκρουση της σφαίρας. Η υγρή πανοπλία είναι επίσης εύκαμπτη, ελαφρύτερη και ισχυρότερη από τα παραδοσιακά αλεξίσφαιρα γιλέκα.

Για κάθε δράση, υπάρχει μια ίση και αντίθετη αντίδραση. Αυτός είναι ένας θεμελιώδης νόμος της φυσικής. Ομοίως, για κάθε αντικείμενο στον κόσμο, πρέπει να υπάρχει ένα άλλο αντικείμενο που ακυρώνει/αναιρεί την επίδραση του πρώτου.

Για παράδειγμα, επειδή υπάρχουν όπλα και σφαίρες, υπάρχουν και αλεξίσφαιρα γιλέκα.

Ένα παραδοσιακό αλεξίσφαιρο γιλέκο

Ένα αλεξίσφαιρο γιλέκο (γνωστό και ως βαλλιστικό γιλέκο ή ανθεκτικό στις σφαίρες γιλέκο) είναι ένα σημαντικό συστατικό της προσωπικής θωράκισης που βοηθά στην απορρόφηση της πρόσκρουσης από πυροβόλα όπλα (περίστροφα, τουφέκια κ.λπ.) και σκάγια από εκρήξεις και φοριέται στον κορμό.

Τι είναι το Liquid Armor;

Τα παραδοσιακά αλεξίσφαιρα γιλέκα είναι φτιαγμένα από Kevlar, μια συνθετική ίνα που υφαίνεται σε ένα ύφασμα και στρώνεται, καθιστώντας το πέντε φορές ισχυρότερο από το ατσάλι. Αν και το Kevlar κάνει καλή δουλειά στο να μπλοκάρει τις επερχόμενες σφαίρες, μερικές φορές στρεβλώνεται ή λυγίζει προς τα μέσα κατά την πρόσκρουση έως και 4 εκατοστά. Αυτό μπορεί να θέσει σε κίνδυνο τη φυσική ασφάλεια του χρήστη και, σε ορισμένες περιπτώσεις, να οδηγήσει ακόμη και στον θάνατο του ατόμου που φορά το γιλέκο.

Για να ξεπεράσουν αυτές τις εγγενείς προκλήσεις, οι επιστήμονες έχουν αναπτύξει ένα υγρό που μπορεί να λειτουργήσει για να ενισχύσει τη δύναμη και την ευελιξία αυτών των παραδοσιακών γιλέκων. Το υγρό θεωρείται μη νευτώνειο ρευστό . Ένα ρευστό του Νεύτωνα είναι αυτό που αλλάζει τη δομή του όταν ανιχνεύει μια αλλαγή στη θερμοκρασία ή την πίεση, αλλά ένα μη νευτώνειο ρευστό αλλάζει το ιξώδες του όταν τίθεται υπό τάση. Μερικά παραδείγματα μη νευτώνειων υγρών είναι το αίμα, το κέτσαπ, το γιαούρτι και η σάλτσα.

Πώς Λειτουργεί το Liquid Armor;

Το υγρό για το οποίο μιλάμε εδώ είναι έναδιατμητικό πηκτικό υγρό (ή STF). Το STF είναι ένας ειδικός τύπος ρευστού που αλλάζει τη δομή του (δηλαδή το πάχος) όταν ασκείται ξαφνική πίεση σε αυτό. Με άλλα λόγια, ενώ το υγρό θα κυκλοφορεί συνήθως χαλαρά σε υγρή κατάσταση, μόλις το χτυπήσει κάτι, τότε Boom! Γίνεται στερεό (άμεσα και προσωρινά). Πολύ εντυπωσιακό υγρό, ε;

Πώς μπορεί να αλλάξει μια ουσία με βάση το στρες;

Το ρευστό είναι ένα κολλοειδές, κάτι που βρίσκεται σε υγρή κατάσταση, αλλά έχει μικροσκοπικά στερεά σωματίδια αιωρούμενα μέσα του. Υπό κανονικές συνθήκες, παραμένει σε αυτήν την υγρή κατάσταση, καθώς τα στερεά σωματίδια που αιωρούνται μέσα του απωθούν το ένα το άλλο.

Ωστόσο, όταν ασκείται ξαφνική δύναμη σε αυτό (όπως μια σφαίρα που χτυπά το υγρό), η δύναμη που δημιουργείται από την ξαφνική πρόσκρουση είναι αρκετή για να υπερνικήσει τις απωστικές δυνάμεις μεταξύ των αιωρούμενων στερεών σωματιδίων, προκαλώντας τη συσσώρευση των στερεών σωματιδίων (δημιουργώντας μάζες που ονομάζονται <ισχυρά>υδροσυμπλέγματα ) και αλλάξτε την κατάσταση του υλικού από υγρό σε στερεό. Μόλις διαλυθεί η ενέργεια από την κρούση, οι σβώλοι αποσυντίθενται και το υγρό επιστρέφει στην υγρή του κατάσταση.

Ακούγεται σχεδόν πολύ καλό για να είναι αληθινό, σωστά;

Ένα γιλέκο με STF

Τώρα, ας μιλήσουμε για το πώς θα λειτουργούσε αυτό το υγρό σε ένα αλεξίσφαιρο γιλέκο. Οι επιστήμονες που συμμετείχαν στην ανάπτυξη του γιλέκου ισχυρίζονται ότι είναι ικανό να σταματήσει τις σφαίρες που εκτοξεύονται από απόσταση 450 μέτρων (ή 1475 ποδιών). Επιπλέον, αυτό το γιλέκο θα ήταν πιο ευέλικτο, ελαφρύτερο και ισχυρότερο από τις παραδοσιακές επιλογές Kevlar. Το 2010, επιστήμονες στο Ηνωμένο Βασίλειο ανακοίνωσαν ότι βρίσκονταν στη διαδικασία ανάπτυξης ενός γιλέκου που συνδυάζει τη δύναμη τόσο του Kevlar όσο και του STF.

Έχουμε ήδη εισέλθει σε έναν κόσμο όπου το υγρό (σε συνδυασμό με άλλους παράγοντες) μπορεί να αποκρούσει τις σφαίρες. Με αυτόν τον ρυθμό, ίσως τελικά φτάσουμε στο σημείο όπου μπορούμε να προστατευτούμε από σφαίρες με ένα κύμα του χεριού μας ή ένα μαγνητικό πεδίο που δημιουργείται γύρω από το σώμα μας! Ποιος ξέρει τι θα κάνουμε στη συνέχεια!