Ani ne před půl rokem jsme jako o převratné novince v ochraně před střelami a šrapnely, psali o  brnění z kovové pěny. Ta má být při méně než poloviční hmotnosti (oproti jiným typům ochrany), schopna zastavit kulky vypálené z kulometu. V porovnání s dnešní novinkou i kovová pěna bledne. Je totiž, podobně jako keramické destičky, neochotná k ohybu a z vojáků dělá nemotory.   
Technologové z University of Buffalo dnes informují o plastu, který je dokonce 14krát odolnější a osmkrát lehčí, než materiály používané ve stávajících ochranných brněních s obdobnými vlastnostmi. Převážnou část „novinky“ přitom tvoří jen speciálně upravený polyethylen s ultra vysokou molekulovou hmotností. Takový plast se pod označením UHMWPE již používá například k výrobě ozvučnic kytar. To nové je na něm je úprava jeho povrchové vrstvy. Výzkumníkům se podařilo dosáhnout obdoby toho, co dělají měkkýši a co dává perleti její blyštivou krásu.

Novému plastu údajně stály modelem perly. Proti střelám je odolnější než ocel a při ochraně proti střelám z kulometu je osmkrát lehčí. Poznatek signalizuje předzvěst nového typu ochrany vojáků a jejich techniky. Kredit: University of Buffalo.

V případě vodních tvorů jde jen o obyčejný uhličitan vápenatý, formují ho ale do struktury, která se podobá chodníku ze zámkových cihel. Obdobu takového uspořádání se teď podařilo  docílit i v plastu. Hlavní roli v tom hraje teplotní gradient při chladnutí. Nejprve je ale potřeba základní surovinu zformovat do kuliček o průměru 150 mikrometrů. Ty pak slisovat a ve vrstvě asi jeden centimetr zahřívat, aby spodní vrstva při 390 stupních Celsia zcela roztála, zatímco ta vrchní při zhruba poloviční teplotě jen tak napolovic. To aby se povrch kuliček natavil a pospojoval po vzoru oněch dlaždic. Výsledkem je materiál s vrstevně rozdílným uspořádáním - od amorfní podoby až po jakousi krystalickou strukturu. To zcela změní jeho původní vlastnosti. Navíc lze požadavané vlastnosti umocnit přídavkem nanočástic oxidu křemičitého o velikosti částic 30 nanometrů a v hmotnostním poměru okolo šesti procent.

Výsledkem takového pečení je materiál nevšedních vlastností. Není zcela ohebný, jak by bylo záhodno, nicméně na rozdíl od stávajících materiálů má mnohé výhody. Například lze ho lisovat a vstřikovat do forem, což by dovolovalo produkci řady do sebe zapadajících prvků, ne nepodobných brnění středověkých rytířů. Jen ten výsledek by byl mnohem lehčí, k ohybu povolnější a proti razantnějším střelám a střepinám odolnější.

Schopnost absorbovat energii autoři u hodnoty zlomu  udávají 5,7 Nm (uhlíkatá ocel má 3,19) a rázovou houževnatost  1249,7 Pa (ocel  má 765). Plast tedy předčí i uhlíkatou ocel. Sympatické na něm je, že jak výroba, tak i finální produkty, by měly být levné. Na své by si tak mohli po vojácích přijít i civilisté. Například v podobě lehkých a odolnějších helm a chráničů všeho druhu. Stranou by nemusel zůstat ani automobilový průmysl,...

Literatura

Zhuolei Zhang et al, Functional Gradient Ultrahigh Molecular Weight Polyethylene for Impact-Resistant Armor, ACS Applied Polymer Materials (2019). DOI: 10.1021/acsapm.9b00456

Zhuolei Zhang et al. Mechanically Strong Polymer Sheets from Aligned Ultrahigh-Molecular-Weight Polyethylene Nanocomposites, The Journal of Physical Chemistry Letters (2018). DOI: 10.1021/acs.jpclett.8b00790