Tạo áo giáp mỏng và bền hơn nhờ bọt kim loại tổng hợp

Bọt kim loại tổng hợp (CMFs) có thể là loại vật liệu lý tưởng cho sự ra đời của một thế hệ áo giáp mới, mỏng hơn, nhẹ hơn, nhưng lại bền bỉ hơn.

Dựa vào CMFs, các nhà khoa học tại Đại học bang Bắc Carolina (Mỹ) đã phát triển một loại áo giáp siêu bền, có khả năng ngăn đạn và biến nó thành "tro bụi" khi chạm vào. Afsaneh Rabiei - giáo sư kỹ thuật cơ khí và hàng không vũ trụ, người dẫn đầu nghiên cứu, đã có nhiều năm tìm hiểu về CMFs và khám phá các đặc tính độc đáo của nó.

Bà Afsaneh Rabiei - trưởng nhóm nghiên cứu. (Ảnh: phys.org​).

Ở dạng đơn giản nhất, bọt kim loại được tạo ra bằng cách sục khí qua kim loại nóng chảy, hình thành hỗn hợp bọt, và thành phẩm cuối cùng là một cấu trúc siêu nhẹ. Đây được xem là giải pháp hữu hiệu để thay thế cho kim loại thông thường, nhưng vẫn duy trì sức bền tương đương.

Để kiểm tra độ bền của mẫu áo giáp mới, Rabiei và nhóm của bà đã bắn vào đó một viên đạn xuyên giáp kích thước 7,62 x 63mm. Kết quả là nó chỉ bị lõm một vệt chưa tới 8mm tại nơi đạn bắn. Trong khi đó, độ dày của mảnh áo là không quá 2,5cm.

Để hình dung sức mạnh của nó, tiêu chuẩn của Viện Tư pháp quốc gia Hoa Kỳ đưa ra là cho phép vết lõm đó sâu tối đa 44mm. Ngoài CMFs thì các nhà khoa học còn sử dụng gốm và cả sợi tổng hợp para-aramid Kevlar để tạo nên áo giáp.

Bên cạnh chế tạo áo giáp hoặc dùng cho xe thiết giáp trong tương lai, nhóm nghiên cứu cho rằng CMFs còn có những ứng dụng tiềm năng cho du lịch không gian hoặc thậm chí vận chuyển chất thải hạt nhân. Các thử nghiệm trước đó cũng đã chứng minh CMFs có thể chịu được nhiệt độ cực cao và tỏ ra hiệu quả trong việc ngăn chặn tia X, tia gamma và bức xạ neutron.