Химики создали белковый материал, выдерживающий сверхзвуковые нагрузки

Новости МирТесен

Новый амортизирующий материал, разработанный и запатентованный исследователями из Кентского университета, способен коренным образом изменить подход в оборонной и космической сферах.

Внутри клеток живых существ находится уникальный белок, талинкоторый обеспечивает амортизацию за счет своей конструкции, схожей с упругим элементом. Когда на клетку оказывается внешнее давление, талин вытягивается, предотвращая ее деформацию, и возвращается в исходное состояние после исчезновения воздействия.

С целью выяснить возможность применения этого белка для изготовления передовых защитных покрытий, команда специалистов-химиков из Кентского университета (Великобритания) полимеризовала талин, получив новый материал, обозначенный как TSAM ( Talin Shock Absorbing Material, ударопоглощающий материал на основе талина).

После этого команда показала, как TSAM работает на практике, испытав гидрогель на воздействие сверхзвуковых ударов, достигающих скорости полтора километра в секунду. Эта скорость сопоставима со скоростью столкновения космических объектов с корпусом корабля и начальной скоростью пули. Примечательно, что TSAM не только поглощал энергию удара, но и удерживал осколки снарядов – базальтовые частицы и алюминиевую шрапнель – внутри своей структуры после столкновения.

Современные бронежилеты в основном состоят из керамического слоя, защищенного армированным композитом. Эти бронежилеты отличаются значительным весом и габаритами, а также, несмотря на способность отражать пули и осколки, не предотвращают тупые травмы, вызванные силой удара. К тому же, такая броня часто получает необратимые повреждения после столкновения из-за нарушения целостности структуры материала. Использование TSAM в конструкции бронежилета позволит не только продлить срок его службы, но и обеспечить защиту от более разнообразных травм, а также снизить вес.

TSAM может быть полезен и для освоения космоса — как инновационный материал для обшивки космических кораблей, так и в качестве «устройств сбора космической пыли», очищающих околоземную орбиту от мусора, поскольку он способен удерживать все объекты, сталкивающиеся с его поверхностью. В любом случае у этого материала большие возможности, и вполне вероятно, что вскоре «белковая броня» начнет производиться в больших объемах.

Исследование опубликовано на сервере препринтов bioRxiv.