Kamizelki kuloodporne z grafenem

Hiszpańska Akademia Piechoty Morskiej (Escuela de Infantería de Marina General Albacete Fuster) we współpracy z Politechniką w Kartagenie (Universidad Politécnica de Cartagena) przetestowała kamizelki kuloodporne z wkładami grafenowymi, nad którymi pracowano przez ostatnie 4 lata (Supertworzywo na potrzeby US Army, 2018-10-31).

Wyniki testów z użyciem ostrej amunicji oceniono jako bardzo pozytywne i obiecujące. Grafenowa struktura złożona z atomów węgla w kształcie plastra miodu o jednoatomowej grubości jest opisywana jako jeden z najcieńszych i najmocniejszych materiałów jakie kiedykolwiek opracowano. Dlatego według wielu inżynierów jego zastosowanie w zakresie osłon balistycznych, takich jak kamizelki czy tarcze, jest bardzo wysokie. Prace w tym zakresie rozpoczęto na początku lat 2000., a hiszpańska marynarka wojenna (Armada Española) jest jedną z wielu instytucji, która wdraża wyniki swoich badań do testów.

Zastosowania grafenu w zakresie wyposażenia osobistego są prowadzone pod nadzorem dyrektoriatu generalnego ds. zakupów wojskowych DGAM (Dirección General de Armamento y Material). Projekt pod kryptonimem Coincidente wszedł w fazę aktywnych testów polowych, które przeprowadzono od 24 do 28 września 2018 na strzelnicy Akademii. Wytrzymałość balistyczną prototypowych kamizelek kuloodpornych testowano pod kątem ostrzału z użyciem różnego rodzaju amunicji.

Prace są finansowane z funduszy Europejskiej Agencji Obrony (EDA), a także spółki hiszpańskiego przedsiębiorstwa Tecnalia i brytyjskiego Cambridge Nanomaterials Technology (CNT). Jest to pierwszy projekt w Hiszpanii badający bezpośrednie zastosowania unikalnych właściwości grafenu dla sektora obronnego i przyczynienia się do zwiększenia bezpieczeństwa żołnierzy sił zbrojnych za pomocą odporniejszych, lżejszych i wygodniejszych wkładów balistycznych.

Analiza
Co ciekawe, na początku 2018 brytyjski uniwersytet Imperial College of Science, Technology and Medicine rozpoczął eksperymenty z wkładami balistycznymi z grafenu w połączeniu z jedwabiem. Początkowo brano pod uwagę zastosowanie jedwabiu pajęczego, który jest 10 razy twardszy niż kevlar, ale ze względu na kanibalistyczny tryb życia tych stawonogów, masowa hodowla jest niemożliwa. Ponadto, ich jedwab może być wytwarzany w genetycznie modyfikowanych drożdżach, ale jest to z kolei nieopłacalne ekonomicznie. Dlatego inżynierowie skierowali swoje zainteresowania ku jedwabnikom, co okazało się rozwiązaniem optymalnym, gdyż znanym ludzkości od tysięcy lat.

Włókna pochodzenia zwierzęcego są bezpośrednio spryskiwane grafenem tworząc jednolitą i wyjątkowo odporną powłokę balistyczną. Brytyjczycy nie przeprowadzili jeszcze testów tego rozwiązania przy użyciu broni palnej, ale powłoka została ostrzelana za pomocą metalowych pocisków w laboratorium. Odkryto, że grafen znacząco zwiększa odporność jedwabiu, co uznano za dobry znak dla dalszych ulepszeń istniejących projektów osłon balistycznych. Kompozyt jedwabno-grafenowy jest przezroczysty i lekki, dzięki czemu materiał nadaje się do innych zastosowań, takich jak szyby kuloodporne, a także w branżach poza sektorem obronnym. Prace są kontynuowane w ramach spółki Synbiosys, założonej przez inżynierów i współfinansowanej przez The Defense Science and Security Accelerator (DASA).