Để tạo nên bộ áo giáp chống đạn siêu nhẹ, có khả năng siêu bảo vệ, vô cùng linh hoạt, một nhóm các nhà nghiên cứu ở Trường Sa, tỉnh Hồ Nam, Trung Quốc đã lấy cảm hứng từ cấu tạo vảy cá.
Mới đây, nhóm nghiên cứu ở Trường Sa, tỉnh Hồ Nam đã sáng chế thành công loại áo bảo hộ cơ thể siêu nhẹ đầu tiên trên thế giới với tính linh hoạt cao cho phép tăng khả năng bảo vệ cho người mặc.
Các thử nghiệm độ bền của sáng chế này cho thấy ba lượt đạn cháy xuyên giáp (API) được bắn từ phạm vi bắn thẳng lên tới 15m vào áo giáp vảy sinh học ở tốc độ gấp gần 3 lần vận tốc âm thanh. Kết quả cho thấy, không có viên đạn nào xuyên qua được vật liệu tổng hợp này.
Để tăng khả năng sát thương và phá huỷ, viên đạn API 7,62 mm ban đầu được phát triển để phá hủy xe tăng và có thể phát nổ bên trong mục tiêu. Sau đó, loại đạn này được dùng để tấn công người mặc đồ bảo hộ.
Theo giáo sư khoa học Zhu Deju, người đứng đầu dự án ở khoa kỹ thuật dân sự tại Đại học Hồ Nam, khi đâm vào vật liệu áo chống đạn mới, viên đạn làm “bốc hơi” một trong những vảy ceramic siêu cứng và mất phần lớn động năng, biến mất không để lại dấu vết. Những viên đạn để lại vết lõm sâu khoảng 20 mm trên lớp cao su phía sau mẫu vật áo chống đạn, chứng tỏ hiệu suất bảo vệ tốt của đồ bảo hộ.
Nguồn cảm hứng từ vảy của loài cá chép cỏ
Ở thế giới cổ đại, áo giáp kiểu vảy cá rất phổ biến, đặc biệt là các nước phương đông như Trung Quốc và Nhật Bản. Nhưng ứng dụng trong quân đội hiện đại vấp phải nhiều trở ngại.
Nhóm nghiên cứu đã lấy nguồn cảm hứng từ vảy của loài cá chép cỏ. Zhu và cộng sự phân tích vảy của nhiều động vật khác, bao gồm tatu và cá sấu, nhưng phát hiện không loài vật nào có thể sánh với vảy cá chép cỏ về độ linh hoạt và bền chắc. Vảy của cá chép cỏ bao gồm một lớp xương cứng trên bề mặt và lớp màng đàn hồi rất dai và chắc ở bên dưới. Những vảy này xếp chồng lên nhau theo góc đặc biệt, nhờ đó mỗi chiếc vảy có thể xoay tự do và giúp phân tán lực tác động. Sau nhiều thất bại, nhóm nghiên cứu nhận thấy vảy làm từ silicon carbide, một vật liệu cơ bản để sản xuất thiết bị bán dẫn, có hiệu suất tốt nhất.
Hình dáng, độ dày và kiểu xếp chồng lên nhau của những chiếc vảy cần được tính toán bằng mô hình máy tính mạnh, cung cấp kết quả thống nhất và đáng tin cậy với độ chi tiết chưa từng có. Theo thí nghiệm của nhóm nghiên cứu, phát đạn có gây nguy hiểm chí mạng hay không phụ thuộc vào chiếc vảy có bị biến đổi trực tiếp và hoàn toàn thành bột sau khi viên đạn va vào.
Các nhà nghiên cứu phát hiện độ sâu của vệt lõm tăng dần theo số lần bắn. Nhưng họ không tiết lộ cần bắn bao nhiêu phát đạn để đâm xuyên qua vật liệu. Dragon Skin nặng khoảng 2,5 kg. Nhóm nghiên cứu của Zhu không tiết lộ trọng lượng của áo chống đạn hay thông tin chi tiết về loại keo dùng để gắn những chiếc vảy vào áo. Trong môi trường khắc nghiệt như sa mạc, nhiệt độ cao, mồ hôi và chuyển động thường xuyên có thể tác động tới độ bền của keo và khiến vảy trở nên lỏng lẻo. Đây là một trong những lý do khiến Dragon Skin trở thành sản phẩm thất bại, theo quân đội Mỹ.
