p Cientistas da Rice University dispararam micro-balas em velocidades supersônicas em experimentos que mostram que o grafeno é 10 vezes melhor do que o aço na absorção da energia de um projétil penetrante. Crédito:Jae-Hwang Lee
p (Phys.org) —Uma equipe de pesquisadores que trabalha na Rice University nos EUA demonstrou que o grafeno é mais capaz de suportar o impacto de uma bala do que o aço ou Kevlar. Em seu artigo publicado na revista
Ciência , a equipe descreve como montou um campo de tiro em miniatura em seu laboratório e o usou para testar a resistência das folhas de grafeno. p Os cientistas sabem que as folhas de grafeno são resistentes, devido à sua densa estrutura de pensamento de um átomo. Até agora, Contudo, ninguém testou o material para usar como armadura - para proteger contra ser atingido por uma bala em alta velocidade. Neste novo esforço, os pesquisadores fizeram exatamente isso, embora em uma escala muito menor.
p Os cientistas ainda precisam descobrir uma maneira de produzir em massa folhas de grafeno em tamanhos grandes, portanto, para este experimento, os pesquisadores limitaram seus esforços a uma escala muito pequena. Seu alcance de tiro consistia em usar um laser para vaporizar os filamentos de ouro para servir como pólvora. A explosão empurrou balas de vidro de tamanho mícron em alvos de grafeno - 10 a 100 folhas colocadas juntas para formar uma esteira - em velocidades de até 6, 700 mph (aproximadamente um terço da velocidade de uma bala real disparada de uma metralhadora M16). A microscopia eletrônica foi usada para medir o quão bem as folhas de grafeno absorveram o impacto.
p Os pesquisadores descobriram que os lençóis eram capazes de dissipar a energia da bala esticando-se para trás - como quando alguém pula em um trampolim. Pequenas rachaduras também se formaram radialmente, usando mais energia. Ao analisar os resultados, os pesquisadores descobriram que o grafeno era capaz de funcionar duas vezes melhor que o Kevlar, o material atualmente usado em coletes à prova de bala, e até dez vezes mais do que o aço. Dito de outra forma, o grafeno foi capaz de absorver aproximadamente 0,92MJ / kg de energia do projétil, enquanto o aço pode absorver normalmente 0,08MJ / kg quando ambos estão sendo testados em velocidades semelhantes.
Jae-Hwang Lee mostra brevemente como o experimento microbalístico foi realizado usando o aparelho de teste de impacto de projétil induzido por laser avançado (a-LIPIT). Crédito:Rice University p A capacidade do grafeno de dissipar energia, a equipe explica, é devido a um alto grau de rigidez combinado com baixa densidade, o que significa que a energia pode se mover muito rapidamente, permitindo a dissipação de energia de algo viajando tão rápido quanto uma bala.
p Os esforços dos pesquisadores mostram que o grafeno pode muito bem significar um colete à prova de balas melhor, se pudesse ser encontrada uma maneira de produzi-lo em quantidade suficiente e a um preço baixo o suficiente.
- p Um microbullet viajando em velocidade supersônica é capturado neste composto de três imagens cronometradas enquanto segue em direção a uma folha suspensa de grafeno multicamadas. Experimentos realizados na Rice University mostram que o grafeno é 10 vezes melhor do que o aço na absorção da energia de um projétil penetrante. A bolha à esquerda é um filme de polímero se expandindo para longe do substrato de ouro que transfere energia de um laser para o microbullet. Crédito:Thomas Research Group / Rice University
- p O cientista de materiais Edwin "Ned" Thomas, deixou, reitor da Escola de Engenharia George R. Brown na Rice University, e Jae-Hwang Lee, um ex-pesquisador de pós-doutorado em seu laboratório e agora um professor assistente na Universidade de Massachusetts, Amherst, descobriram que o grafeno é mais forte do que o aço em testes com microbolsas. Os pesquisadores seguram uma bala de polímero, o foco de um experimento anterior. Crédito:Tommy LaVergne / Rice University
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