تقویت پوشش زرهی پیاده نظام با استفاده از سیلیکون! (+عکس)

مجله آنلاین موبنا؛ رکسانا دانیالی – اين روزها اكثر لباس هاي زره مانند كه براي استفاده توسط نيروهاي نظامي طراحي مي شوند، ساخته شده از تركيب شيميايي مستحكم و در عين حال سبك كاربيد بور هستند. اما اصلي ترين مشكلي كه در مورد اين ماده مطرح است عدم تاثيرگذاري و مقاومت مطلوب آن در برابر پرتابه هايي به شمار مي رود كه از سرعت بالايي برخوردار هستند.

محققان دانشگاه اِی اَند اِم تگزاس طي پژوهش هاي گسترده اخير خود به اين نتيجه رسيده اند كه افزودن سيليكون به كاربيد بور باعث ارتقا سطح پايداري لباس هاي زرهي در مقابل مهماتي خواهد شد كه با سرعت 3236 كيلومتر بر ساعت و يا بيشتر حركت مي كنند.

محققان دانشگاه اِی اَند اِم تگزاس به روشي دست يافته اند كه مي توان از طريق آن قدرت لباس هاي زرهي نيروهاي نظامي براي متوقف ساختن گلوله هاي پر سرعت و ديگر پرتابه هاي معمول را افزايش داد. اضافه شدن سيليكون به كاربيد بور باعث تقويت قابليت هاي اين تركيب شيميايي براي دوام بيشتر در برابر پرتابه هاي پر سرعت خواهد شد. اما چرا كاربيد بور؟ اين ماده نه تنها از استحكام بالايي برخوردار است و نمي توان آن را به راحتي تخريب كرد، بلكه وزن نسبتا كمي نيز دارد. از اين رو مي تواند براي سربازان، نيروهاي پليس، گارد ويژه و ديگر واحدهاي نظامي مصرف كننده تبديل به گزينه اي مناسب شود. كاربيد بور قادر است از فردي كه لباس زرهي را بر تن دارد، در برابر انواع گلوله هاي شليك شده توسط تفنگ هاي دستي، ساچمه هاي شات گان و همچنين سلاح هاي تهاجمي كم سرعت محافظت كند.

تنها مشكلي كه متوجه كاربيد بور خواهد بود، تغيير فاز ماده در اثر اصابت گلوله هايي است كه با سرعت 900 متر در ثانيه و بالاتر حركت مي كنند. اين دگرگوني در حالت ماده مي تواند منجر به تضعيف آن شود و در ادامه قابليت حفاظت حداكثري را از بين مي برد. بخش مهندسي اِی اَند اِم تگزاس در اين خصوص مي گويد: تغيير فاز كاربيد بور در واكنش به اصابت پرتابه هاي پر سرعت، بر هيچ دانشمندي پوشيده نيست. اين تغيير فاز در واقع نوعي به هم ريختگي نظم ساختارهاي دروني ماده است كه در فرم هاي فيزيكي مشخص كنار يكديگر قرار گرفته اند. درست مانند حالت مايع، جامد و يا گاز. تاثير گلوله بر كاربيد بور بدين صورت تشبيه شده است: يك شبكه كريستالي كه در آن اتم ها به گونه اي كاملا منظم آرايش يافته اند، تبديل به حالتي شيشه مانند خواهد شد كه هيچ ترتيبي در جاي گيري اتم هايش وجود ندارد. اين آرايش نامنظم منجر به تضعيف يكپارچگي كاربيد بور در محل تماس با گلوله شده و پايداري آن را به صورت قابل ملاحظه اي پايين مي آورد.

درباره لباس “ضد بمب” بیشتر بدانیم(+تصاویر)

طبق گفته هاي يكي از مهندسيني كه سابقه اي طولاني در كار با كاربيد بور داشته است، فاز شيشه اي همچون يك ترك و يا بزرگراه براي انتشار هرچه بيشتر ناپايداري عمل خواهد كرد. بنابراين هر آسيبي هرچند نقطه اي، مي تواند سريعا به سراسر پوشش زرهي سرايت كند و منجر به از هم گسيختگي تمام ماده شود.

علاوه بر موارد مذكور بايد توجه داشت كه شمار زيادي از مهمات تفنگ هاي نظامي با سرعتي بالاتر از 3236 كيلومتر بر ساعت در حالت كوتاه برد حركت مي كنند. براي مثال گلوله 5.56 ميلي متري M855 با سرعت 3415 كيلومتر بر ساعت شليك مي شود. در حالي كه سرعت حركت فشنگ در برد هاي طولاني تر در مدت زمان كمتري افت مي كند، اما گلوله هايي مانند M855 در بردهاي كوتاه قابليت ايجاد تغيير فاز كاربيد بور را خواهند داشت و بدين ترتيب فردي كه لباس زرهي را بر تن دارد در معرض خطري افزايش يابنده قرار خواهد گرفت.

افزودن سيليكون به كاربيد بور مي توانند تا 30 درصد تغيير فاز اين ماده را كاهش دهد. اين ماده در سال 2000 و همچنين اوايل دهه 2010 براي طراحي و توليد زره بدن رهگير كه به اختصار IBA گفته مي شد و نوعي جليقه ضد گلوله بود، مورد استفاده قرار گرفت. امروزه به صراحت مي توان گفت كه IBA نمي تواند تضميني قطعي براي جلوگيري از اصابت گلوله ارائه دهد اما استفاده از سيليكون در طراحي آن قادر به پوشش دهي اين نقطه ضعف خواهد بود. سيليكون يا همان سیلیسیم در زبان فرانسوي، عضوي از جدول تناوبي و در واقع يك شبه فلز است كه به صورت خالص و آزاد در طبيعت به سختي يافت مي شود. از سيليسيم در صنايع مختلفي مانند پالايش فولاد، ريخته گري آلومينيوم، ساخت سراميك هاي با مقاومت بالا و همچنين تهيه ساينده هاي مقاوم استفاده مي شود.

روند تحقيقات روي لباس هاي زرهي سبك وزن مدت زمان زيادي است كه در اختيار ارتش آمريكا قرار دارد و در بسياري از موارد نيز به توسعه و معرفي مواد عجيب و غريب منتج شده است. از جمله اين محصولات غير معمول مي توان به ابريشم عنكبوت اشاه كرد كه متشكل از رشته هاي پروتئيني مقاوم و همينطور سبك وزن است. در ادامه اين فعاليت ها گروه آزمايشگاه هايKraig Biocraft در سال 2018 اقدام به ساخت پانل هاي زرهي از جنس ابريشم اژدها كرد كه نوعي ابريشم مهندسي ژنتيك از كرم هاي ابريشم محسوب مي شود و مي تواند نمونه اي با شباهت بالا به ابريشم عنكبوت باشد. البته همه اين موارد همچنان در فاز تحقيقاتي قرار دارند و تاكنون وارد خط توليد انبوه و آماده فروش در بازارهاي نظامي نشده اند.

مطالب مجله تصویری سلاح را در این لینک دنبال کنید.