Novi materijal na bazi proteina izdržava nadzvučne udare

U potrazi za novim oklopnim materijalima sljedeće generacije znanstvenici se često služe primjerima iz prirode, gdje pronalaze primjere u rasponu od puževih kućica do morskih spužvi koji im daju inspiraciju.

Istraživači sa Sveučilišta u Kentu također su se poslužili prirodom kako bi razvili novu obitelj sintetičkih materijala na bazi proteina koji mogu izdržati nadzvučne udare i za koje vjeruju da će jednog dana naći primjenu u vojnim i svemirskim aplikacijama.

Tim sa Sveučilišta u Kentu proučio je prirodne sposobnosti amortizacije proteina zvanog talin i upotrijebio ga za stvaranje hidrogelnih materijala zvanih TSAMs (Talin Shock Absorbing Materials).

"Naš rad na proteinu talinu, koji je stanični prirodni amortizer, pokazao je da ova molekula sadrži niz binarnih domena prekidača koje se otvaraju pod napetostima i ponovno presavijaju nakon što napetost padne", objasnio je autor studije, profesor Ben Goult. "Taj odgovor na silu daje talinu svojstva molekularne apsorpcije udara, štiteći stanice od učinaka velikih promjena sile. Kada smo polimerizirali talin u TSAM, otkrili smo da su svojstva monomera talina za apsorpciju udara dala materijalu nevjerojatna svojstva."

Tijekom testiranja, novi materijal tima pokazao se sposobnim apsorbirati udarce projektila koji putuju brzinom od 1,5 km u sekundi, duboko u području nadzvučne brzine koja počinje od 1 Macha, odnosno oko 343 m u sekundi. Tim primjećuje da je to mnogo brže od projektila koje biste očekivali od vatrenog oružja koji putuju od 0,4 do 1 km u sekundi i brže od većine čestica koje lete svemirom brzinama od oko 1 km u sekundi.

Sposobnosti apsorbiranja udara pokazane su protiv raznih projektila, u rasponu od sitnih bazaltnih čestica mjerenih u mikrometrima do većih komada aluminijskih šrapnela, a projektili nakon "hvatanja" ostaju sačuvani. To bi TSAM-ove moglo učiniti prikladnima i za potrebe hvatanja svemirskog otpada za proučavanje i razvoj svemirskih odijela i druge zaštitne opreme u zrakoplovnom sektoru.

Istraživanje dostupno kao pre-print koji još čeka recenziju možete pronaći na ovoj poveznici.