Cienkie kuloodporne szyby
Kuloodporne szyby, odporne na wybuchy bomb, to jedna z najpowszechniej stosowanych pasywnych metod ochrony ważnych obiektów czy osób. By uświadomić sobie, jak ważne jest stosowanie odpornego szkła wystarczy wspomnieć, że zdaniem Pentagonu to właśnie odłamki zwykłych szyb są jedną z głównych przyczyn śmierci osób, które giną w zamachach bombowych.
Problem jednak w tym, że kuloodporne szyby są bardzo grube, a co za tym idzie ciężkie, drogie i trudne w montażu. Problemy te rozwiązali uczeni z University of Missouri i University of Sydney. Opracowali oni szybę, która jest znacznie cieńsza od obecnie stosowanych, a jednocześnie równie odporna.
Nowa szyba ma zaledwie... 6-7 milimetrów grubości i jest zbudowana z plastikowego kompozytu, którego wewnętrzną warstwę stanowi polimer wzmocniony włóknem szklanym. Testy przeprowadzone z niewielkimi ładunkami wybuchowymi dały bardzo dobre wyniki. Wybuch spowodował popękanie szyby od strony eksplozji, a druga strona była nietknięta - mówi Sanjeev Khanna, główny twórca szyby.
Tajemnica wytrzymałości tkwi w długich włóknach szklanych, które zanurzono w płynnym plastiku i umocowano w nim za pomocą kleju. W efekcie uzyskano trójwarstwową "kanapkę" z twardszymi warstwami zewnętrznymi i miękką wewnętrzną.
Co więcej, nowe szyby można dostosowywać do potrzeb, dodając kolejne włókna szklane w celu ich wzmocnienia.
Naukowcy twierdzą, że nowe kuloodporne szyby będą kosztowały tyle, co obecnie używane rozwiązania tego typu, jednak jako że są lżejsze i pasują do standardowych ościeżnic, ich stosowanie będzie tańsze.
Komentarze (7)
Gość derobert, 13 grudnia 2010, 15:48
no ale czy będzie odporna na pocisk z 7,62?
Chemik_Mlody, 25 grudnia 2010, 01:16
Raczej nie, z tego co ja się orientuje, to twarda warstwa zewnętrzna szkła powoduje rozpłaszczenie się pocisku, przy czym jednocześnie następuje jej pękniecie, a tworzywo sztuczne umieszczone pomiędzy warstwami szkła powoduje rozproszenie energii pocisku na większą powierzchnię, przy jednoczesnym utrzymaniu struktury. Samo tworzywo sztuczne również w znacznym stopniu pochłania energię kinetyczną uderzenia. A co za tym idzie istnieją pewne wymagania dotyczące minimalnej grubości warstwy twardej i elastycznej, albo raczej jaką wytrzymałością powinny się cechować poszczególne warstwy, ale nie jestem w stanie podać ile one wynoszą. W tym wypadku chyba chodzi o to aby taka szyba nie rozlatywała się tak łatwo w przypadku wybuchu i nie raniła znajdujących się w okolicy osób odłamkami.
Hmm, czyli naładowali tam Semtexu? A to czasem nie wybuchnie przy uderzeniu? Ja rozumiem, że potocznie tworzywa sztuczne nazywa się plastikiem, ale ja jednak bym oczekiwał posługiwania się trochę bardziej poprawną nomenklaturą, tzn jeżeli długim składnikiem kompozytu są na przykład elementy ceramiczne, to kompozyt polimerowo-ceramiczny, albo kompozyt tworzywa sztucznego i ceramiki. Od razu zwracam też uwagę, że szkło nie jest raczej ceramiką.
I mała nieścisłość w tłumaczeniu - włókien nie maczano w ciekłym polimerze, a nasączono je nim, wykonano to najpewniej poprzez prasowanie. W wyniku czego otrzymuje się płyty o różnych wymiarach. Gdyby maczano włókno szklane w postaci tkaniny w ciekłym tworzywie sztucznym, otrzymano by włókno szklane pokryte z zewnątrz warstwą tworzywa sztucznego, jednak jego wewnętrzne włókna nie byłyby zwilżone, lub zwilżone w bardzo niewielkim stopniu przez tworzywo sztuczne - taki materiał nie posiada właściwości jakie powinien posiadać dobry kompozyt, to znaczy posiada on wytrzymałość najsłabszego składnika, a nie najsilniejszego, w tym wypadku zniszczenie takiego kompozytu nastąpiłoby w skutek pęknięcia tworzywa sztucznego, w momencie gdy włókna szklane byłyby w zasadzie nienaruszone, dodatkowo w takim układzie włókna szklane nie rozprowadzałyby efektywnie energii uderzenia w matrycy polimerowej.
Adhesive - tłumacząc dosłownie - klej. Ale zastanówmy się chwilę nad tym, włókno szklane jest zatopione w polimerze - konia z rzędem temu kto je stamtąd wyciągnie w temperaturze pokojowej bez dezintegracji polimeru, w takim przypadku nie ma potrzeby stosowania kleju - sama matryca polimerowa przecież pełni funkcje lepiszcza. Autorom tego artykułu z pewnością chodziło o apreturę - chemiczną modyfikację powierzchni szkła mającą na celu podstawienie grup hydroksylowych znajdujących się na powierzchni szkła na grupy posiadające w swoim składzie łańcuchy alifatyczne - taki zabieg ma na celu poprawę zwilżalności włókien szklanych przez polimer, a co za tym idzie adhezji, co skutkuje znacznym wzrostem wytrzymałości takiego kompozytu. Jest to standardowy zabieg w przypadku wprowadzania włókna szklanego, tani i prosty a jednocześnie dający znaczny wzrost wytrzymałości, a jednocześnie pozwala wprowadzić znacznie więcej włókna do matrycy. W artykule znalazło się określenie adhesive dotyczące substancji które zwiększają adhezję pomiędzy włóknami a matrycą. Ale z pewnością nikt tam nie ładował kleju jako takiego, a podciąganie apretury pod definicję kleju jest co najmniej naciągane.
Apretura jest określeniem znacznie szerszym i odnosi się nie tylko do włókien szklanych, ale ogólnie do włókien i tkanin.
Ale ogólnie artykuł interesujący i muszę przyznać, że panowie wykazali się pewną inwencją.
waldi888231200, 25 grudnia 2010, 01:39
Okno ze względów termicznych powinno zawierać przynajmniej 2 szyby po zastosowaniu opisanych raczej będzie mozna dostać całym oknem wraz z futryną (nie odłamkami szkła).
Dlaczego 7,62??
Chemik_Mlody, 26 grudnia 2010, 11:48
7,62 to kaliber pocisku z kałacha, jest to stara konstrukcja, ale do dzisiejszego dnia, wiele kamizelek kuloodpornych ma powazne problemy z zatrzymaniem takiego pocisku.
I dlaczego można będzie oberwać całą futryną? to już jest raczej sprawa jej umocowania w ścianie, a jak ktoś to zrobi na piankę to i przy normalnej szybie mogłoby się zdarzyć, że oberwiesz futryną a nie odłamkami szkła.
waldi888231200, 26 grudnia 2010, 11:55
...a kałach - dzięki. Tam pisali o zatrzymywaniu odłamków z wybuchu , taki skok ciśnienia ok. 3kg/cm2 razy powierzchnia okna (zakładając ze szyba wytrzyma) daje całkiem spore obciązenie (ok. 70ton) na futrynę takiego okna.
Tolo, 27 grudnia 2010, 22:41
Kałach to średnia bron na zamachy bo wykorzystuje amunicje pośrednią i nie tyle chodzi tu o kaliber co o samą energie pocisku.
Poza tym 7,62 x 39 to nabój AK 47, AK 74 strzela małokalibrowym 5,45 × 39 mm który Rosjanie skonstruowali po tym jak poznali m16 zasilany 5,56 x 45 mm.
Nabój pośredni jest na krótkie dystanse. SWD strzela 7,62 x 54 mm a Barrett M82 strzela .50 BMG (12,7 × 99 mm) i to jest potęga.
waldi888231200, 27 grudnia 2010, 22:44
Najprostszym wyjściem wydaje się zamurowanie okien.
Od zewnątrz kamera a od środka plazma.