Military Review

Fluido no newtoniano como armadura.

23
Protegiendo el cuerpo humano de varios armas Es una tarea urgente durante muchos siglos. En la antigüedad, los guerreros solían usar escudos solamente, en la Edad Media, la armadura pesada estaba muy extendida, cuyo peso era a menudo 30-50 kg. Más tarde, cuando las armas de fuego se usaron ampliamente, la armadura comenzó rápidamente a perder su relevancia, pero dio inicio a los modernos chalecos antibalas, que consisten en placas capaces de extinguir la energía de una bala y rechazar un golpe con armas frías. Al mismo tiempo, el progreso no se detiene, y la armadura corporal se mejora constantemente. Se están volviendo más duraderos, perdiendo peso y cada vez más cómodos de usar.

Una de las nuevas soluciones en el campo de la armadura corporal puede ser una armadura basada en un fluido no newtoniano. Así, el líquido puede sustituir al Kevlar. El trabajo en esta dirección hoy en día está dirigido por científicos polacos del Instituto de Tecnología de Seguridad Moratex. Decidieron encontrar el uso militar de una sustancia conocida desde hace mucho tiempo, un fluido no newtoniano, cuya viscosidad durante el flujo depende del gradiente de velocidad. Armadura líquida de expertos polacos recibió la designación STF - Fluido espesante de cizallamiento. Es capaz de proporcionar protección contra el poder de penetración de los medios de destrucción a alta velocidad, dispersando bien la onda de choque en un área grande.

El fluido no newtoniano es una sustancia interesante, que a veces puede comportarse como un sólido y, a veces, como un fluido real. El fluido ordinario puede fluir y fluir, y el fluido no newtoniano también puede. Por otro lado, el líquido ordinario no puede ser sólido, formar y rebotar, y el líquido no newtoniano puede. Tal sustancia es interesante en sí misma. La razón de este comportamiento de un fluido no newtoniano es que la mayoría de las veces se crean a partir de grandes moléculas de polímeros. La "adhesión" entre tales moléculas no es muy grande, pero estas moléculas pueden deslizarse con relativa libertad entre sí. El ejemplo ilustrativo más simple de este tipo de líquido es una mezcla de almidón con una pequeña cantidad de agua. Cuanto más rápido ocurra el impacto externo en las macromoléculas aglomerantes suspendidas en un líquido, mayor será la viscosidad del líquido.



A diferencia de los líquidos ordinarios, que pueden cambiar su estructura según la presión o las fluctuaciones de temperatura, los líquidos no newtonianos también pueden cambiar su viscosidad en condiciones estresantes. En pocas palabras, pueden convertirse rápidamente en material duradero. Esto sucede con un impacto suficientemente fuerte, que puede incluir caer en el objeto de una bala.

Los chalecos antibalas modernos de Kevlar son capaces de sujetar bien una bala, pero si golpean, se doblan a una profundidad de cuatro centímetros, lo que ciertamente es mejor que una herida de bala, pero una persona puede sufrir una lesión grave en forma de una lesión fuerte o una fractura. Al mismo tiempo, debido a las propiedades especiales del fluido no newtoniano y al diseño cuidadosamente calculado de las inserciones, la deformación de un chaleco antibalas con este material se reduce a un centímetro completamente seguro para los humanos, eliminando la amenaza mortal para todos los 100%. Además, el fluido no newtoniano es capaz de distribuir la energía de manera uniforme en todo el área de la armadura corporal en el momento del impacto.

Hasta ahora, los científicos polacos no tienen prisa por revelar la composición exacta de su fluido, que se utiliza en su chaleco antibalas, pero al mismo tiempo afirman que un chaleco antibalas de este tipo puede detener una bala que vuela a velocidades de hasta 450 m / s. Es decir, estamos hablando de balas de pistola. Por ejemplo, la velocidad inicial de una bala de un PM generalizado es 315 m / s, y una pistola TT es 424-455 m / s. Al mismo tiempo, la velocidad inicial de una bala del AK-74М igualmente extendido es 900 m / s. Según los expertos polacos, el uso de fluidos no newtonianos elimina virtualmente la posibilidad de rebote debido a una disipación mucho más eficiente de la energía de impacto. Esto también significa que el portador de tal armadura corporal sentirá menos impacto cuando una bala lo golpee. Cuando se golpea a alta velocidad, el STF del área afectada se endurece instantáneamente, disipando efectivamente la energía del impacto y protegiendo los órganos humanos internos.

Fluido no newtoniano como armadura.


Al mismo tiempo, la armadura “líquida” promete ser bastante liviana, y la armadura corporal hecha de ella es bastante cómoda, lo que no impide que una persona realice su trabajo, sin causar ningún inconveniente al usarla, no mantendrá los movimientos hacia abajo. Según los desarrolladores polacos, su armadura corporal pesará más fácilmente que los productos de Kevlar. Para juzgar esto todavía es bastante difícil, en el dominio público solo hay un pequeño video que se publicó en YouTube.

Cabe señalar que desarrollos similares en diferentes momentos se llevaron a cabo en el Reino Unido y los Estados Unidos. Pero los fluidos creados en estos países fueron los más fuertes en combinación con la protección de Kevlar, lo que hizo que los chalecos fueran muy pesados. Sin embargo, Moratex afirma que la sustancia que desarrollaron se puede usar para producir una armadura corporal que requerirá un número mínimo de inserciones de materiales adicionales. Los científicos polacos no pretenden detenerse solo en el lado militar de su desarrollo. Además, están trabajando en un fluido magnetoreológico que puede cambiar su viscosidad bajo la influencia de un campo magnético. Según ellos, ambos de estos fluidos pueden usarse no solo en la producción de armaduras, sino también en la producción de parachoques automotrices, equipos deportivos profesionales y barreras protectoras para carreteras.



Fuentes de información:
http://hitech.newsru.com/article/17apr2015/liquid
http://hi-news.ru/technology/polyaki-ispytali-puleneprobivaemuyu-zhidkost-dlya-bronezhiletov.html
http://www.popmech.ru/weapon/57836-nenyutonovskaya-bronya-na-smenu-kevlaru-prikhodit-zhidkost
autor:
23 comentarios
Anuncio

Suscríbase a nuestro canal de Telegram, regularmente información adicional sobre la operación especial en Ucrania, una gran cantidad de información, videos, algo que no cae en el sitio: https://t.me/topwar_official

información
Estimado lector, para dejar comentarios sobre la publicación, usted debe login.
  1. Tatar 174
    Tatar 174 Abril 23 2015 05: 55
    +2
    Si en Polonia hacen esto, ¿entonces dónde harán la armadura para los soldados y el equipo?
    1. Quiropráctico
      Quiropráctico Abril 23 2015 13: 56
      +4
      Este artículo es una reimpresión del VO de la semana pasada, pero se completa teniendo en cuenta mis comentarios, incluyendo ...
      por que repetir aparentemente para aquellos que se perdieron ...

      Para fluidos no newtonianos: si es más simple, entonces cuanto más rápido penetre en ellos, más difícil será. Hay un video entre los chistes en YouTube donde una persona puede correr a través de una piscina con ese líquido, pero no puede pasar: un golpe en el pie resulta lento y débil, el agua lo pasa ...
      Y al recibir una bala, el dueño de la armadura no recibe un "disparo", sino un "golpe" ...

      A este respecto, la pregunta es: si el agua bronik detiene una bala de pistola a una velocidad de 450 m / s, ¿por qué deja pasar una bala a una velocidad mayor? Después de todo, su viscosidad se vuelve aún mayor ...

      Es posible que para detener una bala de un AK, se deba verter más agua y luego el peso de la armadura se vuelva indecente.
      Y, por cierto, tal líquido no se salva de las armas afiladas: el cuchillo pasará "lentamente". Es por eso que aquí se necesita Kevlar.

      Aún interesado en la cuestión de un bronik tan efectivo cuando dispara desde un arma con munición subsónica, ¿guardan silencio los Psheks sobre esto?
      1. opus
        opus Abril 23 2015 18: 37
        +1
        Cita: Kostoprav
        Por fluidos no newtonianos: si son más simples, cuanto más rápido los penetre, más difíciles serán.

        no.
        Estos son fluidos dilatantes (materiales dilatantes), materiales en los que la viscosidad aumenta al aumentar la velocidad de deformación por corte. Subespecie J de fluidos no newtonianos.
        Rodillera D3O


        En un fluido no newtoniano con su flujo, su viscosidad depende de gradiente скорости



        Las principales desventajas de la armadura en Nueva Zelanda - es ella baja parada capacidad (la mayoría de las muestras durante las pruebas podrían detenerse solo una bala de pistola aunque lo hicieron mejor que Kevlar, similar en volumen y peso), el alto costo de producción y bajo número de ciclos de uso.


        Para los científicos rusos, el sistema de defensa se basa en un gel, que forma la base de la "armadura líquida". Consiste en un relleno líquido (polietilenglicol) y nanopartículas sólidas (cuarzo) que, al ser golpeadas por una bala, instantáneamente se apoderan y se convierten en un material compuesto sólido. Este gel solo funciona en tejidos especiales.

    2. El comentario ha sido eliminado.
    3. Siberalt
      Siberalt Abril 23 2015 20: 42
      -2
      Sí, mierda todo esto. Por lo tanto, se llama no newtoniano. Permítales explicar dónde desaparece el momento de transición de la energía cinética de la bala. Pero ¿qué pasa con la ley de conservación de la energía? Mejor que la arena con una bolsa de balas no resultó con nada más efectivo. riendo
      1. bmv04636
        bmv04636 Abril 23 2015 22: 31
        +2
        posiblemente disperso sobre un volumen y área más grandes
      2. Droid
        Droid Abril 23 2015 23: 22
        0
        Permítales explicar dónde desaparece el momento de transición de la energía cinética de la bala.

        ¿Cuál es el momento de transición?
        Pero ¿qué pasa con la ley de conservación de la energía?

        Todo está bien con él.
      3. abejaFrost
        abejaFrost Abril 24 2015 10: 48
        0
        La energía cinética no desaparece en ninguna parte, se gasta en la transformación de la estructura en capas de los polímeros (como el agua u otro líquido), en una estructura reticular (como los metales). Con respecto a la ley de conservación de la energía, se necesita energía para mantener cualquier forma, en este caso, la energía se transfiere al material para formar la forma de la red. Estoy seguro de que después de ponerse esa armadura, se calienta, porque después de que cesó la acción de la bala, la contrarrestación de la bala en forma de celosía también cesó, y tan pronto como la celosía vuelve a formar capas, el exceso de energía también se irradia en forma de calor.
  2. Nikitka
    Nikitka Abril 23 2015 05: 59
    +1
    Hace unos 3 años vi un programa sobre estas armaduras corporales, y si crees lo que vi, es realmente impresionante. Pero allí estaba impregnada con tela de aramida, mezclada con una miga de plástico como relleno, aunque se dijo que es posible usar arena finamente molida o cualquier otro polvo que no se disuelva en ella.
  3. Pavellio
    Pavellio Abril 23 2015 06: 03
    +2
    Por supuesto, no pretendo ser un experto, pero ... ¿Cómo se resolverá el problema del impacto posterior?
    1. Gritar
      Gritar Abril 23 2015 08: 35
      +1
      Entonces, en el artículo escriben que el efecto de restricción aquí es mucho menor que el de los productos tradicionales.
      Los chalecos antibalas modernos de Kevlar pueden sostener bien una bala, pero cuando se golpean en ellos se doblan a una profundidad de cuatro centímetros ... Al mismo tiempo, debido a las propiedades especiales del fluido no newtoniano y el diseño cuidadosamente calculado de los insertos, la deformación del chaleco antibalas usando este material se reduce por completo seguro para una persona un centímetro, al tiempo que elimina una amenaza mortal en un 100%. Además, el fluido no newtoniano es capaz de distribuir energía de manera uniforme en toda el área de la armadura del cuerpo tras el impacto.
    2. opus
      opus Abril 23 2015 19: 12
      0
      Cita: Pavellio
      ¿Cómo se resolverá el problema de la sobreexposición?

      propiedades del fluido no newtoniano, en este y en todo el significado del mismo (nj)






      -------------------------------

      aquí con poder de frenado es un problema
  4. Tchoni
    Tchoni Abril 23 2015 09: 18
    +4
    Han estado hablando sobre el uso de fluidos no newtonianos para la armadura corporal durante mucho tiempo (ya 20 años o más), pero hasta ahora el asunto no ha ido más allá de los laboratorios. Y lo más probable aquí es lo más probable: el Kevlar (armadura de aramida) normal mantiene la bala lejos de la pistola, sin dejar de ser bastante flexible y cómodo de llevar. Al mismo tiempo, las influencias de restricción no exceden el umbral de la resistencia humana. El umbral de resistencia se excede cuando se usa munición con una energía de aproximadamente 1 kJ o más, pero la protección contra dicha munición solo con Kevlar no es racional (porque es, por regla general, munición del ejército con una bala puntiaguda que puede separar las fibras del tejido) y estas armaduras corporales ya son requieren un inserto sólido capaz de deformar la bala en una colisión ... Al mismo tiempo, este inserto también reduce el efecto a prueba de balas de la bala, distribuyendo energía en un área suficientemente grande.
    1. Alce
      Alce Abril 23 2015 18: 30
      +1
      (ya 20 años o más)

      De hecho, desde finales de los años 60, esta idea aparece periódicamente y también se hunde periódicamente. El mayor problema con tal armadura corporal es que su durabilidad depende directamente del grosor de la capa. Y si para las balas de pistola todavía puedes retratar algo cuerdo, entonces para las balas automáticas no todo es tan alegre. Además, el comportamiento de estos fluidos en diferentes condiciones climáticas.
      1. bmv04636
        bmv04636 Abril 23 2015 22: 33
        +2
        así es exactamente cómo este hombre blindado se comporta de manera interesante en invierno
        1. Alce
          Alce Abril 24 2015 10: 07
          0
          No solo en invierno, sino también a altas temperaturas.
  5. Corsario
    Corsario Abril 23 2015 09: 37
    +1
    Me parece que para no perforar tal armadura, la capa de este líquido debe ser decente, y esto afectará el peso.
  6. pensador
    pensador Abril 23 2015 09: 49
    +6
    Vale la pena señalar que desarrollos similares en diferentes momentos se llevaron a cabo en el Reino Unido y los Estados Unidos.

    Y vale la pena señalar que el primer trabajo sobre la viscosidad anómala de las soluciones coloidales fue publicado por un profesor de física en la Universidad Novorossiysk (Universidad Estatal de Odessa) ¡Fedor Nikiforovich Shvedov en 1889!
    1. Mic1969
      Mic1969 Abril 23 2015 12: 38
      +3
      Tenga más cuidado con dicha información, de lo contrario el eneldo será patentado.
  7. max702
    max702 Abril 23 2015 10: 09
    +5
    Otra acción de relaciones públicas, hasta ahora todo lo que esta área de expansión ha logrado cuando una bala impacta es igual a su diámetro y, por lo tanto, no se trata de ninguna acción efectiva de detención, las historias sobre el hecho de que la energía se distribuye en el área de protección del cuento no tienen base.
    1. abejaFrost
      abejaFrost Abril 24 2015 10: 54
      0
      estos pensamientos también me molestaban. Desde el principio, tuve la duda de que la energía se está distribuyendo. En teoría, esta armadura debería volverse sólida solo en el área de presión, es decir, en el diámetro de la bala, según tengo entendido, se forma una "clavija" sólida dentro del chaleco antibalas mientras dure la bala y esta clavija tiene, como usted dice, un efecto indignante.
  8. Mic1969
    Mic1969 Abril 23 2015 10: 22
    +2
    ¿El líquido será más ligero que el Kevlar u otros materiales modernos?
    Dicha protección no puede consistir en una parte grande (el líquido drena hacia el fondo, hacia abajo en las chaquetas y se desprende). Muchos pequeños son un problema de articulaciones entre ellos.
    ¿Cuál debería ser el grosor de la capa líquida? Como vi en la televisión, corren alrededor de una mezcla de almidón con agua, pero hay suficiente profundidad y el área de impacto en comparación con una bala y la fuerza de impacto.
    La idea en sí no es mala, pero su realización práctica ??? ..
  9. sub307
    sub307 Abril 23 2015 11: 34
    +2
    Esperemos y veamos qué crearán los polacos, siempre y cuando haya simplemente "relleno de información". De hecho, los llamados "fluidos no newtonianos" se conocen desde hace mucho tiempo ...
    1. tol100v
      tol100v 17 Mayo 2015 18: 24
      0
      Cita: sub307
      Esperaremos y veremos qué crean los polacos,

      No vale la pena esperar la creación de algo que valga la pena. ¡Cerebros equivocados y ciencia equivocada! Pero el uso de glucosa, sacarosa, etc. está dentro del poder de la ciencia polaca, las manzanas deben desecharse. Aquí es donde toda la pshechnuyu "ciencia" y enviar!
  10. spiolist pa arphagraphy
    spiolist pa arphagraphy Abril 23 2015 16: 26
    +3
    Es necesario apoyar moralmente y alabar a los polacos en este su iniciativa Porque:
    - Los polacos no hicieron ningún progreso en la creación de BZ, son más asistentes de laboratorio de relaciones públicas polacos que informar sobre el BZ real basado en soluciones coloidales.
    - Los polacos nunca lo hicieron revolucionario inventos, y en esta etapa (hasta 450 m / s, profundidad de perforación "baja"), se necesita un avance tecnológico revolucionario para esta bicicleta, inventada hace mucho tiempo.
    - Los polacos halagados (juego de palabras, sin embargo) se apresurarán a "mejorar" su "invención". Se requerirán grandes inyecciones de recursos.
    - Los recursos para la rusofobia y los gritos por el resurgimiento de la Commonwealth serán escasos.
    - Estaremos más tranquilos riendo
    1. Major_Vortex
      Major_Vortex Abril 23 2015 17: 03
      +2
      Sí, y en Ucrania hoy está inquieto:

      Soldados del batallón "Aydar" masacraron hoy a una compañía de paracaidistas rusos. Cortarían otro, pero se quedaron sin papel de colores riendo
      1. años
        años Abril 24 2015 15: 47
        0
        Cita: Mayor_Vikhr
        Sí, y en Ucrania hoy está inquieto:

        Soldados del batallón "Aydar" masacraron hoy a una compañía de paracaidistas rusos. Cortarían otro, pero se quedaron sin papel de colores riendo

        lol
  11. Pasando por
    Pasando por Abril 23 2015 17: 47
    +2
    Apoyo completamente a los escépticos, para un material a prueba de balas, dos propiedades son importantes: resistencia específica, dureza, densidad del material.
    1) La dureza y densidad de cualquier polímero es claramente inferior al metal o la cerámica. Por lo tanto, para los chalecos antibalas de clase de alta protección (con paneles blindados), este líquido, como reemplazo de los paneles blindados, no tiene ningún sentido.
    2) En chalecos antibalas suaves y de baja clase de protección, la fibra de aramida funciona en tensión, extinguiendo así la velocidad de una bala (como una red de gol que detiene un balón de fútbol), es decir para superar una fibra de aramida (o, por ejemplo, polietileno de peso molecular ultra alto), necesitará un líquido newtoniano superior a estos materiales que rompen récords en términos de resistencia específica, lo cual es apenas posible teóricamente, simplemente porque las moléculas de polímero flotan en cierto líquido en este material líquido hipotético, que agrega peso, que es inútil para la fuerza, es decir La resistencia específica de un material líquido siempre será peor que la resistencia específica de un material sólido, incluso si las moléculas de polímero, tanto allí como allí, son del mismo tipo.
    Lo único que parece ser cierto es que este líquido podría ser útil como amortiguador para reducir el efecto a prueba de balas de la bala.
    El énfasis hecho por los científicos polacos, y después de todos los demás, de que el líquido no newtoniano se usa como armadura es una sustitución barata de conceptos, con fines publicitarios, porque el líquido no newtoniano en sí mismo como armadura siempre será peor que un polímero sólido normal como el Kevlar. , y su único propósito real es servir como amortiguador para material de armadura. Pero si llamas al artículo sensacional "Fluido no newtoniano como una capa amortiguadora de un chaleco antibalas", entonces la sensación de repente no se convertirá en una sensación, sino en aburrida, para el profano, detalles tecnológicos ...
  12. ramesid_iv
    ramesid_iv Abril 23 2015 18: 44
    0
    Y con una onda expansiva, el chaleco se volverá pedregoso y resultará un insecto;)
    1. tol100v
      tol100v 17 Mayo 2015 18: 51
      0
      Cita: ramesid_iv
      Y con una onda expansiva, el chaleco se pondrá rígido y se

      ¡Obtendrá una "chaqueta" confeccionada!
  13. Krugerman
    Krugerman 25 archivo 2017 11: 09
    0
    Todo el mundo sabe que un líquido no newtoniano se endurece tan rápido y con tanta fuerza que ni siquiera es posible clavarlo o perforarlo con un martillo. ¿Qué pasa si lo explotas? https://www.youtube.com/watch?v=aAGbgMol-5s