Строение тела рыбы-кузовка ляжет в основу бронежилетов нового поколения

Ученые из Калифорнийского университета Сан-Диего, США, находятся в поиске новых материалов, которые могут быть использованы для создания более эффективных систем защиты. Сегодня их исследования, которые поддерживает ВВС США, сфокусированы на уникальной структуре невероятно крепкой чешуи рыбы-кузовка.

Идея обратиться к природе в создании совершенной защиты не нова. Вспомните составные средневековые доспехи с пластинами, соединенные между собой, словно рыбная чешуя, а умение морских губок выдерживать внешние силовые воздействия и восстанавливаться еще десять лет назад стало объектом изучения в целях создания эластичной брони.

Теперь внимание ученых привлекла рыба-кузовок, а, точнее, «обыкновенный рогатый кузовок» (лат. Lactoria cornuta) – поистине уникальное морское создание, который существует на планете более 35 миллионов лет. Небольшая – максимальная зафиксированная длина 46 сантиметров – рыба проживает на глубине 50-100 метров, окруженная крупными агрессивными хищниками, но совершенно их не боящаяся. Ее защищает невероятно твердое и в то же время гибкое тело, состоящие из шестиугольных, черепицеподобных чешуек, спаянных в цельный коробкообразный каркас. Чешуйки – их еще называют щитами – связаны швами, подобными соединениям в черепе ребенка: они растут, соединяются вместе и укрепляются пока ребенок растет.

Строение тела рыбы-кузовка ляжет в основу бронежилетов нового поколения

Соавтор проекта Стивен Нэльюей, аспирант Калифорнийского университета Сан-Диего, комментирует: «В теле рыбы-кузовка нет ни единого слабого места, куда бы мог проникнуть зуб хищника, чтобы развалить эту сложную единую структуру. В настоящее время мы пытаемся воссоздать систему щитов и соединяющих их швов с использованием современных материалов. С этой броней рыба-кузовок выживала в природе десятки миллионов лет, таким образом, дизайн прошел проверку самой природой».

В центре каждого шестиугольного щита рыбы-кузовка есть приподнятая звездообразная структура, которая распределяет возможное внешнее воздействие. Под щитами расположен внутренний слой – сложная структура, состоящая из переплетенных волокон коллагена. Это белок, составляющий основу соединительной ткани организмов: сухожилий, костей, хрящей и т.д. Вместе, внутренние и внешние слои брони образуют поистине уникальную, не встречающуюся больше нигде в природе защиту.

 «Мы смогли продемонстрировать, что, даже если хищнику удается произвести трещину во внешнем слое защиты рыбы-кузовка, волокна коллагена в нижнем слое не позволяют разрушить целостность всей брони», - говорит еще один участник проекта Вэнь Янг, выпускница Университета, теперь работающая в Швейцарском федеральном технологическом институте В Цюрихе.

Уникальность составляют и горизонтальные соединения между чешуйками-щитами – зигзагообразные швы, которые по существу запирают структуру и препятствуют ее разделению. Подобной системы соединений также не существует в природе.

Строение тела рыбы-кузовка ляжет в основу бронежилетов нового поколения

Для исследований ученые применяли электронную микроскопию и томографию, позволяющую изучить плотные области. Тесты на прочность проводились с использованием различных механических устройств. Промежуточные результаты трудов были опубликованы 27 июля 2015 года в журнале Acta Materialia. Исследования продолжаются – теперь уже непосредственно в целях создания более эффективной боевой брони.

«Эти высокопрочные структуры развивались в природе в течение миллионов лет, и сегодня мы изучаем их при поддержке ВВС США, чтобы, надо надеяться, предложить более совершенную защиту, чем мы имеем сегодня», - сказал Марк Мейерс, один из двух старших авторов проекта, профессор материаловедения Калифорнийского университета Сан-Диего. 

Источник: jacobsschool.ucsd.edu

Подпишитесь на еженедельную рассылку ruYachts.com

Мы рассказываем об интересных новостях, видео и иногда дарим подарки - например, стоящие книги про яхтинг.

Публикации по теме

WaterBed - плавающее убежище для беженцев из городской суеты

Лондонский художник и дизайнер Дениел Дернин предлагает периодически менять городскую суету...

Деловой гидро-костюм для серфинга True Wetsuit

Японская компания Quiksilver создала поистине уникальную вещь – деловой гидрокостюм. И это не...

Технологии, достойные Бонда – в твоем гараже

До конца октября начнутся продажи первого в мире скоростного квадроцикла-амфибии Quadski от...

Numarine оснащает модель 78HT флайбриджем

Турецкая верфь Numarine раскрыла сегодня подробности своей новой модели 78HTS, которой ещё нет на...

Что такое номер ИМО?

Что такое идентификационный номер ИМО судна? Как присваивается номер ИМО и какие суда должны...

Группа Ferretti наращивает продажи в Азии

Ferretti Group успешно развивает Азиатско-Тихоокеанское направление.

comments powered by HyperComments
◄ Назад
▲ Наверх