اسفنجی که گلوله را میبلعد: انقلابی در دنیای جنگ افزار!
سوفیانیوز: تصور اینکه مادهای با ساختار اسفنجی بتواند در برابر ضربه شدید گلوله ایستادگی کند، سخت است اما غیرممکن نیست.
به گزارش سرویس علم و فناوری پایگاه خبری سوفیانیوز، دانشمندان با ابداع مادهای تحت عنوان «فوم فلزی»، معادلات رایج در حوزههای مهندسی و دفاعی را متحول کردهاند. این محصول که تلفیقی از وزن بسیار کم و مقاومت بالای فلزات است، نشان میدهد که استحکام لزوماً با وزن بالا به دست نمیآید، بلکه بر پایه «طراحی هوشمندانه ساختار» استوار است.
فوم فلزی چیست و چه فرآیندی برای تولید آن طی میشود؟
این ماده از طریق حبس کردن حبابهای گاز در فرآیند ذوب فلزاتی همچون فولاد یا آلومینیوم به دست میآید. خروجی این فرآیند، شبکهای است که بخش عمده حجم آن را هوا تشکیل داده و ساختاری تخلخلدار و مشابه اسفنج دارد. نکته قابلتوجه این است که برخی از این فومها چنان سبک هستند که بر روی سطح آب معلق میمانند، با این حال قابلیت خیرهکنندهای در مستهلک کردن انرژیهای عظیم دارند.
مکانیسم دفاعی: جادوی مدیریت و توزیع انرژی
هنگامی که گلوله یا هر پرتابه دیگری با این سطح برخورد میکند، انرژی آن بهجای عبور مستقیم، در میان هزاران دیواره میکروسکوپی سلولی پخش میشود. در این فرآیند، فوم با فشردگی و تخریبهای کنترلشده در مقیاس خرد، انرژی جنبشی پرتابه را خنثی میکند. در آزمایشهای انجامشده، نمونههای پیشرفته فوم فلزی توانستهاند حتی گلولههای ضدزره را از طریق متلاشی کردن کامل آنها در همان لحظه نخست برخورد، متوقف کنند.
کاربردهایی فراتر از حوزههای نظامی
پتانسیلهای این فناوری نوظهور که بخش عمده تحقیقات آن در ایالات متحده متمرکز است، محدود به جلیقهها و زرههای جنگی نیست و حوزههای وسیعی را در بر میگیرد:
صنعت هوافضا: سبکسازی بدنه هواپیماها و فضاپیماها بدون آنکه خللی در ایمنی آنها ایجاد شود.
صنعت خودروسازی: تولید بدنه خودروهای ایمن که با جذب انرژی ناشی از تصادفات، مانع از انتقال ضربه به سرنشینان میشود.
عمران و ساختمانسازی: ایجاد مصالح مقاوم برای بناهای حساس در برابر لرزشهای زمینلرزه یا پیامدهای انفجار.
مهندسی سازه: بهینهسازی وزن در ساخت پلها و قطعات عظیم صنعتی.