В России исследовали противоударную смесь из порошка и особой жидкости
Москва, 20 октября, 2021, 12:49 — ИА Регнум. Смесь нанопористого порошкообразного материала и несмачивающей жидкости способна эффективно защищать объекты от ударов и взрывов. К такому выводу пришли специалисты Национального исследовательского ядерного университета «МИФИ», результаты их работы опубликованы в журнале Journal of Colloid and Interface Science.
В университете свойства таких смесей изучали в специальных экспериментальных камерах и на стендах. Их подвергали высокоэнергетическому импульсному воздействию, то есть ударам и взрывам. Объект исследования поглощал энергию такого воздействия за миллисекунды.
Идея авторов исследования заключалась в следующем. Несмачивающие жидкости — те, которые не проникают в пористый материал при нормальных условиях, не пропитывают его. При давлении выше атмосферного они заполняют поры, а при его уменьшении — вытекают их них.
«Разность между давлениями, при которых жидкость затекает в поры и вытекает из них (гистерезис давлений) определяет долю поглощенной такой смесью энергии», — пояснил доцент Института нанотехнологий в электронике, спинтронике и фотонике (ИНТЭЛ) НИЯУ МИФИ Антон Белогорлов и добавил, что чем больше разность, тем доля поглощенной энергии больше.
Принцип использования таких смесей отличается от видов поглощения импульсных воздействий, которые применяются в настоящее время. Так, пружинные устройства упруго деформируются, а гидравлические системы преобразуют энергию в тепло за счет перетекания жидкости. Есть устройства с комбинацией этих принципов, например, автомобильный амортизатор, есть также сминаемые материалы.
Если использовать предложенную учёными смесь, защитное устройство можно будет использовать много раз, при этом тепловыделение будет низким. Специалисты продолжают исследование материалов и расчёты характеристик смесей.
Читайте также: Учёные придумали, как защитить сталь от преждевременного износа