研究表明石墨烯能够承受高速子弹

研究表明石墨烯能够承受高速子弹

莱斯大学的科学家们在实验中以超音速发射微子弹,实验表明石墨烯吸收穿透性弹丸能量的能力是钢的10倍。

美国莱斯大学的一组研究人员已经证明,石墨烯比钢或凯夫拉纤维更能承受子弹的冲击。在发表于《科学》(Science)杂志上的论文中,该团队描述了他们如何在实验室里搭建一个微型靶场,并用它来测试石墨烯薄片的强度。

科学家们知道石墨烯薄片是坚韧的,因为它们具有密集的单原子思维结构。然而,到目前为止,还没有人对这种材料进行过作为武器的测试,以防止被高速行驶的子弹击中。在这项新的研究中,研究人员做到了这一点,尽管规模要小得多。

科学家们还没有找到大规模生产大尺寸石墨烯薄片的方法,因此,在这项实验中,研究人员将他们的努力限制在非常小的规模。他们的射程包括使用激光蒸发金丝作为火药。爆炸将微米大小的玻璃子弹以6700英里/小时(约为M16机关枪子弹速度的三分之一)的速度推向石墨烯目标——10到100片放在一起形成一个垫子。电子显微镜被用来测量石墨烯薄片吸收冲击的程度。

研究人员发现,这些薄片能够通过向后拉伸来分散子弹的能量——就像有人在蹦床上跳一样。微小的裂缝也呈放射状形成,消耗了更多的能量。在分析结果时,研究人员发现石墨烯的性能是目前用于防弹背心的凯夫拉纤维的两倍,是钢的十倍。换句话说,石墨烯能够吸收约0.92MJ/kg的弹丸能量,而在测试速度相近的情况下,钢铁通常能够吸收0.08MJ/kg的弹丸能量。

研究小组解释说,石墨烯耗散能量的能力,是由于高硬度和低密度的结合,这意味着能量可以非常快地穿过石墨烯,从而允许像子弹一样快的物体耗散能量。

研究人员的努力表明,石墨烯很可能意味着更好的防弹背心,如果能找到一种方法,以足够的数量和足够低的价格生产它。

文章转载自公众号:石墨烯雷达