Физические свойства материала зачастую зависят не только от состава, но и от структуры конструкции созданной из этого материала. Эта теория была доказана учеными, экспериментирующими с пластиков, не отличающимся высокой прочностью, но в определенной ситуации способным остановить пулю. Созданная в ходе эксперимента структура оказалась способной поглощать кинетическую энергию быстролетящей пули.
Группа ученых из американского Университета Райса использовала теоретические изыскания, указывающие на уникальные свойства сплетений углеродных нанотрубок. Специальное расположение нанотрубок способно создать сверхплотный материал, учитывая наличие в трубках полостей на атомарном уровне. Такой материал в теории способен поглощать энергию других тел при столкновении.
На практике создать такую структуру пока затруднительно, либо слишком дорого, поэтому было принято решение провести испытание на увеличенном масштабном материале, имеющем аналогичную структуру. Образец был распечатан на 3D принтере, а более «толстые» по сравнению с нанотрубками нити были размещены в порядке, который был предложен основателями теории. Полученные кубики из пластика обладали не только высокой прочностью, но и высокой упругостью, сжимаясь под давлением как минимум в два раза.
Для сравнения способности кубика поглощать кинетическую энергию из такового же пластика был распечатан монолитный куб, такого же размера. Далее кубики были отправлены на стрельбище. Кубик, моделирующий наноструктуру «задержал» пулю уже на втором слое трубок, в то время ка в монолит пуля проникла гораздо глубже, а сам кубик покрылся многочисленными трещинами.
Использовать данное изобретение планируется для создания высокопрочных изделий для нефтегазовой промышленности.
