Schockabsorber hält Überschall-Projektile ab
Neue kugelsichere Westen mit Protein Talin als Grundlage bieten künftig deutlich mehr Schutz
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Einschlag eines Projektils in TSAM: 5.400 Kilometer pro Stunde sind kein Problem (Bild: kent.ac.uk) |
Canterbury (pte019/15.12.2022/12:30)
Das Protein Talin schützt Körperzellen von Menschen und Tieren vor Stößen und dient Forschern der University of Kent als Grundlage für ein synthetisches Material namens "TSAM", das beim Aufprall von Projektilen mehr Energie absorbiert als andere Werkstoffe. Es steckt selbst Einschläge weg, die mit Überschall eintreffen, etwa die von Satellitentrümmern auf noch in Betrieb befindliche Raumfahrzeuge. Auch lassen sich laut den Experten Ben Goult und Jennifer Hiscock daraus neue kugelsichere Westen und Panzerungen für Fahrzeuge sowie Raumfahrzeuge herstellen.
Teilchen werden eingefangen
"Unsere Arbeit an Talin, dem natürlichen Stoßdämpfer der Zellen, hat gezeigt, dass dieses Molekül eine Reihe von binären Schaltdomänen enthält, die schnell auf Krafteinwirkungen reagieren. Diese Reaktion verleiht Talin molekulare stoßdämpfende Eigenschaften. Als wir Talin zu TSAM polymerisierten, stellten wir fest, dass die stoßdämpfenden Eigenschaften von Talin-Monomeren dem Material unglaubliche Eigenschaften verleihen", so Goult. Das Team hat das Material Projektilen ausgesetzt, die mit einer Geschwindigkeit von 5.400 Kilometern pro Stunde auftrafen, das ist etwa fünffache Schallgeschwindigkeit, mehr als Schusswaffen oder Weltraumtrümmer schaffen. TSAM federte den Aufprall nicht nur ab, es fing die Teilchen auch ein.
Heutige kugelsichere Westen bestehen aus Keramik und einem Verbundwerkstoff, sagen die Forscher. Sie blockierten zwar Kugeln und Granatsplitter, könnten die kinetische Energie jedoch nicht absorbieren. Das führe zu einem stumpfen Trauma hinter der Panzerung. Darüber hinaus werde diese Panzerung bei einem Aufprall oft irreversibel beschädigt, da die strukturelle Integrität beeinträchtigt werde, sodass sie nicht weiter verwendet werden kann. TSAM biete dagegen eine leichtere, langlebigere Panzerung, die den Träger auch vor einer breiteren Palette von Verletzungen schützt, einschließlich solcher, die durch Stöße verursacht werden.
Weltraummüll gezielt einfangen
Die Fähigkeit von TSAM, Projektile nach dem Aufprall festzuhalten, ist ideal für die Luft- und Raumfahrt. Hier werden energieabsorbierende Materialien benötigt, um Weltraummüll, Weltraumstaub und Mikrometeoriten für weitere wissenschaftliche Studien einfzufangen. Darüber hinaus erleichtern diese eingefangenen Projektile das Design von Luft- und Raumfahrtausrüstung, verbessern die Sicherheit von Astronauten und die Langlebigkeit teurer Luft- und Raumfahrtausrüstung.
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