Создана легкая ткань, способная превращаться в прочную «кольчугу»

Это пластиковая кольчуга в вакуумной упаковке.
Фото: Wang Y. et al.
a. Единственный элемент ткани (слева), три сцепленных элемента (справа). b. Слой ткани. с. Модель двухслойной ткани без давления. d. Напечатанная мягкая ткань. e. Модель двухслойной ткани под давлением. f. Затвердевшая ткань в вакуумной упаковке

Ученые из Сингапура и США создали новый тип ткани. Это гибкая и легкая кольчуга, которая может затвердевать.

Исследование опубликовано в Nature, коротко о нем рассказывает EurekAlert!.

Кольчуга состоит из напечатанных на 3D-принтере элементов. Материал — нейлоновые полимеры.

Когда мягкая двуслойная ткань обернута в гибкую пластиковую вакуумную оболочку, она становится тверже в 25 раз. Почему? Это происходит из-за застревания (jamming) — своеобразного фазового перехода, который не зависит от температуры. Он связан с геометрией элементов. Что-то подобное можно наблюдать у бобов в вакуумной упаковке.

В эксперименте ткань в вакуумной упаковке выдержала нагрузку в 1,5 кг — это больше ее собственного веса в 50 раз. В другом эксперименте на мягкую и затвердевшую ткань бросали стальной шарик со скоростью 3 м/с. Мягкая ткань прогнулась на 26 мм, а твердая — только на 3 мм.

Затем ученые создали такую же ткань из алюминия. Она оказалась прочнее из-за свойств металла. В будущем такая ткань (уже в кевларовой оболочке) может стать основой бронежилетов или даже автомобильных мостов.

Вероятно, эта разработка — шаг навстречу умным тканям, которые могут затвердевать и защищать пользователя от ударов и большой нагрузки. Потенциально из таких материалов можно делать бронежилеты, защитные экзоскелеты для пожилых людей и спортсменов.

Разработана метаткань для охлаждения человеческого тела

Умная одежда