Áo giáp mỏng như giấy, cứng hơn thép: Cách mạng bảo vệ con người bắt đầu!

[Bùi Minh Nhật]

Kể từ khi Kevlar được phát minh vào thập niên 1960, loại sợi tổng hợp siêu bền này đã cứu sống hàng ngàn người trên khắp thế giới. Nhờ cấu trúc polymer đặc biệt, Kevlar có độ bền kéo cao nhưng vẫn nhẹ, giúp nó trở thành vật liệu lý tưởng trong áo chống đạn, mũ bảo hộ hay thân xe bọc thép. Tuy nhiên, các nhà khoa học vừa công bố một loại vật liệu mới có thể vượt mặt Kevlar bền hơn gấp ba lần, mà chỉ dày 1,8 mm.

Vật liệu dệt từ ống nano carbon: nhỏ bé nhưng cực kỳ bền chắc​

Nghiên cứu do Jin Zhang và nhóm của ông tại Đại học Bắc Kinh thực hiện, đã kết hợp ống nano carbon (CNT) với polyme aramid chính là vật liệu nền được sử dụng trong Kevlar. Bằng cách sắp xếp các chuỗi CNT và aramid song song, nhóm đã tạo ra cấu trúc nano có khả năng khóa chặt các sợi và ngăn chúng trượt qua nhau khi chịu lực mạnh.

Nhờ đó, vật liệu mới này có thể hấp thụ năng lượng va đập cao hơn nhiều, chống xuyên phá tốt hơn mà không bị gãy giòn. Dù chỉ mỏng 1,8 mm, lớp sợi dệt này vẫn bền hơn Kevlar đến 300%, đồng thời nhẹ và linh hoạt hơn, hứa hẹn trở thành thế hệ áo giáp cá nhân mới trong tương lai.

Từ chip máy tính đến áo giáp chiến đấu​

Ống nano carbon vốn nổi tiếng nhờ khả năng dẫn nhiệt và độ bền kéo vượt trội, được xem là vật liệu của tương lai trong nhiều lĩnh vực từ chip điện tử cho đến hàng không và quốc phòng. Theo Zhang, loại sợi mới không chỉ thích hợp cho áo giáp chống đạn mà còn có thể ứng dụng trong xe bọc thép, máy bay hoặc thiết bị bảo hộ công nghiệp.

“Nếu Kevlar từng là biểu tượng của công nghệ bảo vệ con người thế kỷ 20, thì vật liệu lai CNT–aramid có thể là biểu tượng của thế kỷ 21,” nhóm nghiên cứu nhận định trong bài công bố trên tạp chí Matter.

Với sự kết hợp giữa độ bền, độ dẻo và trọng lượng siêu nhẹ, phát minh này mở ra một kỷ nguyên mới cho công nghệ vật liệu nơi áo giáp có thể mỏng như áo khoác, nhưng vẫn đủ sức cản viên đạn.(popularmechanics)