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2025-10-31 15:00:00
防弾生地は軽量かつ強度に優れています
北京大学金張グループ
新しい素材は非常に強力であるため、厚さ 1.8 ミリメートルのシートで弾丸を阻止することができ、ケブラーよりもはるかに強く、おそらくこれまでに作られた生地の中で最も強力です。
防弾チョッキは、接続された繊維のネットワークを通じて発射体のエネルギーを分散させることによって機能します。ケブラーの場合、これらの繊維は、極度の強度を持つことで知られるポリマー鎖化学物質のグループであるアラミドから作られています。ただし、極度のストレス下では、これらのポリマー鎖が滑って、提供する保護が制限される可能性があります。
過去6年間、 ジン・チャン 中国の北京大学の博士らは、ケブラーやダイニーマよりもさらに強力な材料の開発を試みてきた。ダイニーマは別の種類のポリエチレン繊維であり、世界最強の布地としてよく引用される。
「超高動的強度と靭性は、衝撃保護用途における繊維材料にとって極めて重要です」と Zhang 氏は言います。 「これらには、防弾装甲、車両、航空機が含まれます。」
現在、彼のチームはカーボンナノチューブをアラミドポリマー鎖と整列させて分子の滑りを防ぐ方法を開発した。 「私たちの新しい繊維は、報告されているすべての巨視的高性能ポリマー繊維を大幅に上回っています」と Zhang 氏は言います。 「私たちの生地はケブラーよりも完全に優れています。」
新しい材料は「加工されたカーボンナノチューブ/複素環式アラミド複合材」である、と張氏は言うが、彼は「後日」ケブラーに沿ってもっと気の利いた名前を考え出すことを望んでいる。
この材料はケブラーよりも強力であるため、はるかに少ない材料で同じ防弾効果を達成できます。張氏によると、生地の一層の厚さは約0.6ミリメートルで、秒速300メートルで飛ぶ弾丸の速度を秒速220メートルに下げることができるという。 「エネルギー吸収の計算に基づくと、銃弾を止めるには生地のおよそ 3 層で十分です。」合計の厚さは 1.8 mm になります。比較すると、同じ弾丸を阻止するにはケブラーの厚さは少なくとも 4 mm でなければなりません。
ジュリー・ケアニー オーストラリアのシドニー大学の研究者らは、アラミド繊維と配向性カーボンナノチューブの組み合わせは革新的だと述べている。
「このアプローチは、他の新しい複合材料の製造に使用できる可能性があります」と Cairney 氏は言います。彼女はまた、この製造戦略は既存の産業プロセスと互換性があり、スケーラブルな生産と現実世界での採用が有望であると述べています。
「個人および軍事の保護のために、これらの材料はより軽量でより効果的な防弾チョッキや鎧に使用でき、機動性を犠牲にすることなく安全性を高めることができます」と彼女は言います。
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#カーボンナノチューブを織り込んだ防弾生地はケブラーよりも強い