به گزارش ثریا - به نقل از اینترستینگ انجینیرینگ، یک ماده مصنوعی چندلایه با الهام از طبیعت تولید شده که باعث شود سپرها و زرههای آینده ضربات را هوشمندانهتر جذب کنند و جلوی مرگومیر انسانها را بگیرند.طبیعت میلیونها سال را صرف ساختن محافظهای بهتر برای دفاع از گیاهان و جانوران کرده است. پوسته لاکپشت، پوسته بیرونی سخت بدن خرچنگ یا بدنه بیرونی یک صدف دریایی نمونههایی از این پوستههای محافظ هستند. آنها با توزیع نیرو، جذب ضربهها و خمشدن بهجای شکستن، به حیوانات کمک میکنند تا زنده بمانند.اکنون، مهندسان از همین ایدهها برای تولید نوع جدیدی از مواد ساختهٔ دست بشر استفاده میکنند. آنها به ویژه با الهام از صدفهای دریایی، یک مادهٔ مصنوعی چندلایه ساختهاند که نهتنها ضربه را دفع میکند، بلکه با آن سازگار میشود.هر لایه این پوسته زرهی طوری طراحی شده که واکنش متفاوتی نشان دهد و تمام لایهها با هم هماهنگ هستند تا شدت ضربه را کاهش دهند. این ماده در آینده محصولاتی مانند سپر خودرو یا محافظهای پوشیدنی را بسیار هوشمندتر و ایمنتر خواهد کرد.صدف مروارید که در داخل پوسته نرمتنان مانند صدف یافت میشود، از لایههای میکروسکوپی ساخته شده که آن را هم سخت و هم به طرز شگفتآوری مقاوم میکند. هر صدف نیرو را بدون ترکخوردن جذب میکند و محققان با الهام از سختی صدف مروارید، لایههای مصنوعی را طراحی کردند که به روشی هماهنگ و تطبیقی به ضربه پاسخ میدهد. هر لایه قادر به نمایش خواص و رفتارهای مختلف در برابر فشار است.
این رفتار جمعی نشاندهندهٔ تغییر در رویکردهای قبلی ساخت مواد محافظ است که در قالب آن لایهها را ایزوله یا ایستا در نظر میگرفتند. در این طراحی جدید، لایهها به طور فعال با هم همکاری میکنند و نحوهی انتقال نیرو از طریق ماده مهاجم را تغییر میدهند.در این روند، کمانش به عنوان یک ویژگی استفاده میشود، نه شکست. کمانش زمانی اتفاق میافتد که یک ماده به طور ناگهانی تحتفشار خم شود یا فرو بریزد، مانند زمانی که یک قوطی فلزی تحت تاثیر نیروی بیش از حد خرد میشود. در بیشتر موارد، این نشانهٔ شکست است. اما در اینجا، محققان از آن بهعنوان یک پاسخ کنترلشده استفاده میکنند.بسته به ضربه واردشده، لایههای مصنوعی بهصورت مرحلهای خم میشوند. این پاسخ متناوب به پخش نیرو و جذب انرژی بیشتر در مقایسه با مواد سنتی جاذب ضربه کمک میکند. محققان اتصالات بین مواد جاذب ضربه را نیز بهدقت معین کردند و مادهای ایجاد کردند که مانند یک واحد هوشمند یکپارچه عمل میکند. محققان امیدوارند بتوانند در آینده نزدیک این محصول را تجاریسازی کنند.
منبع : تولید سپر هوشمند