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    Pesquisa do Exército busca pérolas em busca de pistas sobre como melhorar armaduras leves para soldados

    Um novo plástico leve que é 14 vezes mais forte e oito vezes mais leve (menos denso) do que o aço pode levar a uma blindagem militar da próxima geração. Crédito:University of Buffalo

    Volta, liso e iridescente, as pérolas estão entre as joias mais requintadas do mundo; agora, essas joias estão inspirando um projeto de pesquisa do Exército dos EUA para melhorar a blindagem militar.

    Ao imitar o revestimento externo de pérolas (nácar, ou como é mais conhecido, madrepérola), pesquisadores da Universidade de Buffalo, financiado pelo Gabinete de Pesquisa do Exército (ARO), criou um plástico leve que é 14 vezes mais resistente e oito vezes mais leve (menos denso) do que o aço e ideal para absorver o impacto de balas e outros projéteis.

    ARO é um elemento do Laboratório de Pesquisa do Exército do Comando de Desenvolvimento de Capacidades de Combate do Exército dos EUA.

    Os resultados da pesquisa são publicados no jornal Materiais de polímero aplicado ACS , e sua publicação anterior em J. Phys. Chem. Lett.

    "O material é duro, forte e resistente, "disse o Dr. Shenqiang Ren, professor do Departamento de Engenharia Mecânica e Aeroespacial, um membro do RENEW Institute da University of Buffalo, e o autor principal do artigo. "Pode ser aplicável a coletes, capacetes e outros tipos de armadura corporal, bem como armadura de proteção para navios, helicópteros e outros veículos. "

    A maior parte do material é uma versão turbinada de polietileno (o plástico mais comum) chamado polietileno de peso molecular ultra-alto, ou UHMWPE, que é usado para fazer produtos como quadris artificiais e palhetas de violão.

    Ao projetar o UHMWPE, os pesquisadores estudaram madrepérola, que os moluscos criam organizando uma forma de carbonato de cálcio em uma estrutura que se assemelha a tijolos entrelaçados. Como madrepérola, os pesquisadores projetaram o material para ter uma casca externa extremamente resistente com um suporte interno mais flexível, capaz de deformar e absorver projéteis.

    "O trabalho do professor Ren projetando UHMWPE para melhorar drasticamente a resistência ao impacto pode levar a novas gerações de armaduras leves que fornecem proteção e mobilidade para soldados, "disse o Dr. Evan Runnerstrom, gerenciador de programa, design de materiais, ARO. "Em contraste com a armadura de aço ou cerâmica, UHMWPE também pode ser mais fácil de fundir ou moldar em formas complexas, fornecendo proteção versátil para soldados, veículos, e outros recursos do Exército. "

    Isso é conhecido como armadura suave, em que materiais macios, mas fortemente tecidos, criam o que é essencialmente uma rede muito forte, capaz de parar os projéteis. KEVLAR é um exemplo bem conhecido.

    O material desenvolvido pela equipe de pesquisa também possui alta condutividade térmica. Essa capacidade de dissipar rapidamente o calor ajuda a absorver a energia de balas e outros projéteis.

    A equipe testou ainda mais o UHMWPE adicionando nanopartículas de sílica, descobrir que pequenos pedaços do produto químico podem aumentar as propriedades do material e, potencialmente, criar uma armadura mais forte.

    "Este trabalho demonstra que as abordagens de design de materiais corretas têm o potencial de causar grandes impactos para as tecnologias do Exército, "Runnerstrom disse.


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