ساخت قوی‌ترین جلیقه ضدگلوله با ماده جادویی قرن

[حسنعلی ابراهیمی سعید]

پژوهشگران با شلیک ریزگلوله‌های مافوق‎صوت در محیط آزمایشگاهی اثبات کردند که گرافِن (ساختار صفحه‌ای و لانه‌زنبوری کربن) ۱۰ برابر بهتر از فولاد انرژی گلوله را جذب می‌کند.

ثمین مؤتمن‌فر: گروهی از پژوهشگران دانشگاه رایس نشان داده‌اند که گرافِن در برابر اصابت گلوله مقاومت بیشتری از فولاد یا کِولار نشان می‌دهد. کولار فیبر مصنوعی بسیار محکم و سبکی ساخته‌شده از فولاد است که در ساختن جلیقه ضدگلوله مورداستفاده قرار می‌گیرد.
آن‌ها در محیط آزمایشگاهی قدرت ورقه‌های گرافِن را با شلیک گلوله‌های کوچک سنجیدند. پژوهشگران می‌دانستند که ورقه‌های گرافِن به دلیل ساختار متراکمشان که به ضخامت یک اتم است، بسیار سخت و بادوام هستند؛ اما تاکنون کسی این ماده را برای ساخت مانع یا جلیقه جهت محافظت در برابر اصابت گلوله آزمایش نکرده بود. در این تحقیق جدید، پژوهشگران این کار را در مقیاس کوچک میکرومتر (هر میکرومتر برابر یک‌هزارم میلی‌متر است و هر میلی‌متر معادل یک‌هزارم متر) انجام دادند.
اکنون ورقه‌های گرافِن در ابعاد کوچک تولید می‌شوند و به همین دلیل در این آزمایش نیز، پژوهشگران کار خود را به ابعاد کوچک محدود کردند. آن‌ها همچنان به دنبال راهی برای تولید انبوه ورقه‌های گرافِن در ابعاد بزرگ هستند.
پژوهشگران در این آزمایش از یک لیزر برای تبخیر نوارهای نازک طلا جهت تأمین باروت موردنیاز استفاده کردند. بدین ترتیب در آزمایشگاه با شلیک گلوله‌های شیشه‌ای میکرونی با سرعتی تا 3200 کیلومتر بر ساعت (حدود 890 متر بر ثانیه) به هدف گرافِنی ضربه‌هایی وارد شد. این هدف از روی‌هم قرار دادن ۱۰ تا ۱۰۰ ورقه گرافِن ایجاد شده بود. سپس با استفاده از میکروسکوپ الکترونی میزان جذب شدت ضربه توسط ورقه‌های گرافِن موردبررسی قرار گرفت.
http://www.aparat.com/video/video/list/catid/10
10 برابر بهتر از فولاد، 2 برابر بهتر از کولار
پژوهشگران دریافتند که ورقه‌های گرافِنی قادرند انرژی گلوله را به‌خوبی جذب کنند. عملکرد گرافِن مثل تور دروازه در برابر توپ‌های از جنس گلوله است؛ درست مثل وقتی‌که یک توپ به تور دروازه برخورد می‌کند و تور به‌جای سوراخ شدن فقط عقب رانده می‌شود.

هنگام تحلیل نتایج پژوهشگران به این نتیجه رسیدند که گرافِن می‌تواند دو برابر بهتر از کولار عمل کند؛ به‌عبارت‌دیگر در سرعت‌های یکسان ۶۰۰ متر بر ثانیه گلوله، گرافِن می‌تواند ۰.۹۲ مگا ژول بر کیلوگرم (هر مگا معادل یک میلیون است) از انرژی پرتابه را جذب کند درحالی‌که فولاد قادر به جذب تنها ۰.۰۸ مگا ژول بر کیلوگرم است. درواقع گرافِن چندلایه بیش از ۱۰ برابر بهتر از فولاد عمل می‌کند.
بنا به گفته پژوهشگران، قابلیت گرافِن در پراکنده ساختن انرژی به دلیل درجه بالایی از سختی همراه با چگالی کم آن است که اجازه می‌دهد انرژی در داخل آن به‌سرعت جابجا شود و این باعث پراکنده شدن انرژی جنبشی گلوله خواهد شد. این تحقیق نشان می‌دهد اگر بتوان گرافِن را به مقدار کافی و باقیمت پایین تولید کرد، جلیقه ضدگلوله مؤثرتری می‌توان ساخت.
جادوی قرن بیست‌ویکم
گرافِن دوبعدی ساختاری از یک شبکه لانه‌زنبوری کربنی است که به دلیل خواص فوق‌العاده‌ای که در رسانایی الکتریکی و هدایت حرارتی، چگالی بالا و تحرک‌پذیری حامل‌های بار، هدایت نوری و خواص مکانیکی دارد به ماده‌ای پرکاربرد تبدیل شده و به‌واسطه این خواص فوق‌العاده کاندید بسیار مناسبی برای استفاده به‌جای سیلیکون در نسل بعدی قطعه‌های فوتونیکی و الکترونیکی و همین‌طور برای طراحی ترانزیستورهای بالستیک، ساطع کننده‌های میدان، عناصر مدار مجتمع، الکترودهای رسانای شفاف و حسگرها محسوب می‌شود. همچنین، رسانندگی الکتریکی و گذردهی نوری بالای گرافِن، استفاده از آن را در الکترودهای رسانای شفاف مورداستفاده در صفحه‌های لمسی و نمایشگرهای بلوره (کریستال) مایع (ال.سی.دی) و سلول‌های فوتوالکتریک و به‌علاوه دیودهای آلی ساطع کننده نور ممکن کرده است. لذا توجه کم‌سابقه‌ای در تحقیقات بنیادی و کاربردی را به خود جلب کرده است.
مقاله پژوهشگران دانشگاه رایس در مورد این آزمایش و نتایج آن به‌تازگی در نشریه ساینس منتشر شده است.

http://www.khabaronline.ir/%28X%281%...ntal-knowledge

[حسنعلی ابراهیمی سعید]

این کت 60,000,000 تومانی هم ضد گلوله است هم ضد چاقو

دانش > فناوری - یک خیاط کانادایی ست کت ضد گلوله جدیدی متشکل از کت، جلیقه و بلوز طراحی کرده که به واسطه استفاده از چندین ورق نانولوله کربنی در میان لباس، ضدگلوله و ضدچاقو است.



کت ضدگلوله و ضد چاقو

• 
• 
• 
• 
• 

ایسنا نوشت:
یک خیاط کانادایی با استفاده از لایه‌های نانولوله کربنی، کت ضد گلوله جدیدی طراحی کرده است.
این لباس ضد گلوله متشکل از یک کت، جلیقه و بلوز است و ویژگی ضد گلوله بودن آن توسط چندین ورق نانولوله های کربنی که در لایه های میانی لباس پنهان شده است، تأمین می شود.
ورق های نانولوله کربنی از استحکام مناسب برای مقاومت در برابر گلوله برخودار بوده و می توانند گلوله شلیک شده از اسلحه کمری و کلت 45 را درون لایه های خود مهار کنند.
بر خلاف جلیقه های ضد گلوله از جنس کولار، نانولوله های کربنی بسیار سبک وزن بوده و از انعطاف پذیری بالایی برخودار هستند.
نانولوله کربنی در مواجهه با نیروی وارد شده از خارج، تمایل به سفت شدن بافت پیدا می کند و همین مسأله کلید مقاومت در برابر ضرب گلوله است.
این کت ضد گلوله حتی در برابر حمله مهاجمان با چاقو نیز دوام داشته و به سختی پاره می شود.
قیمت هر دست کت ضد گلوله 20 هزار دلار اعلام شده است.
http://www.khabaronline.ir/%28X%281%...nce/technology

[حسنعلی ابراهیمی سعید]

جلیقه ضدگلوله از جنس الماس!

دانش > دانش‌های بنیادی - محققان انستیتو کارنگی موفق شده‌اند با افزایش تدریجی فشار، سختی الماس‌ ساخت بشر را به اندازه سختی الماس‌ طبیعی افزایش دهند. زمانی که فشار اولیه از بین برود، این ترکیب دوباره نرم و شیشه‌مانند خواهد شد.

محبوبه عمیدی: مي‌دانيم كه الماس از سخت‌ترين تركيبات روي زمين به‌شمار مي‌رود و اين سختي استثنايي حاصل فشار و حرارت بالايي است كه در اعماق زمين به لايه‌هاي كربني وارد شده و در نهايت ساختاري سه‌بعدي به اتم‌ها داده است. محققان موفق شده‌اند با قرار دادن نوعي الماس آزمايشگاهي شيشه‌مانند در ميان دو قطعه الماس و افزايش فشار محيط، چنين شرايطي را روي زمين فراهم كرده و الماس‌هايي سخت و بلوري توليد كنند.
به گزارش نشنال‌جئوگرافیک، الماس‌هايي كه در طبيعت يافت مي‌شوند، يكي از تركيبات كربني هستند كه در اعماق زمين شكل مي‌گيرند و به دليل ساختار سه‌بعدي اتمي سختي فوق‌العاده‌اي دارند. در مقابل، گرافيت كه آلوتروپ ديگري از كربن است به دليل شكل خطي قرار گرفتن اتم‌ها بسيار‌نرم و شكننده است. از انواع ديگر مي‌توان به فولرن و نانولوله‌هاي كربني اشاره كرد كه كاملا پايدارند.
تركيب تازه‌اي از كربن كه به تازگي مورد بررسي قرار گرفته، ماده‌اي شبيه به شيشه است كه حدود 30 سال پيش براي استفاده در صنايع شيميايي، الكترونيك و ديگر بخش‌هاي صنعتي و آزمايشگاهي توليد شده است.
هو كوانگ مائو، محقق انستيتو علوم كارنگي که براي اولين‌بار خواص اين تركيب كربني را تحت فشار بالا بررسي كرده، مي‌گويد: «گرافيت هميشه نرم است و الماس‌ها هميشه سخت هستند. ما براي مطالعات‌مان به ماده‌اي نياز داشتيم كه بتواند تحت شرايط گوناگون تغييرحالت بدهد».
الماس‌ها چطور تغيير حالت مي‌دهند؟
راز سختي استثنايي الماس در ساختار اتمي سه‌بعدي هرمي‌‌شكل مولکول‌های آن نهفته است. اتم‌هاي كربن تشكيل‌دهنده اين ماده به شكل سه‌بعدي به اتم‌هاي مجاورشان متصل مي‌شوند و ساختاري مستحكم را ايجاد مي‌كنند.
گرافيت هم از به‌هم‌پيوستگي اتم‌هاي كربن ايجاد شده با اين تفاوت كه پيوندها خطي هستند و هر صفحه كربني تنها به كمك پيوندهاي سستي به ديگر لايه‌هاي كربني اين ماده متصل شده است.
در آلوتروپ كربني شيشه‌مانند و كروي كه توسط مائو و همكارانش به كار گرفته شده، تقريبا تمامي پيوندها خطي هستند. اما زماني‌كه اين تركيب توسط دو قطعه الماس ساندويچ شود و تحت فشار بالا، مشابه آن‌چه در اعماق زمين به لايه‌هاي كربني وارد مي‌شود، قرار گيرد، ساختار اتمي تغيير كرده و پيوندهاي سه‌بعدي كه در الماس وجود دارند، تشكيل خواهند شد. نتيجه سختي فوق‌العاده ماده‌اي است كه در شرايط عادي سختي چنداني ندارد. زماني كه اين فشار از بين برود، پيوندهاي خطي دوباره تشكيل خواهند شد و اين آلوتروپ به فرم شيشه‌اي اوليه بازمي‌گردد.
مائو مي‌گويد: « براي اظهار نظر كردن در مورد استفاده‌هاي تجارتي از اين ماده هنوز خیلی زود است، ما تنها در شرايط آزمايشگاهي و با افزايش تدريجي فشار اين نتايج را به دست آورده‌ايم. در مراحل بعدي روي افزايش ناگهاني فشار كار خواهيم كرد. اگر اين ماده بتواند همين تغييرات را نشان بدهد، شايد بتوان براي توليد جليقه‌هاي ضدگلوله از آن استفاده كرد. تا آن زمان مطمئنا شيوه‌هاي گوناگوني براي استفاده آزمايشگاهي از اين ماده ابداع خواهند شد».
http://www.khabaronline.ir/%28X%281%...ntal-knowledge