La Oficina de Investigación del Ejército de los Estados Unidos crea una armadura plástica ligera que puede ser utilizada como base para el desarrollo de nuevas armaduras corporales, cascos de combate avanzados, placas de balística e incluso vehículos de combate.
Investigadores de la Universidad de Buffalo, financiados por la Oficina de Investigación del Ejército (ARO), crearon un plástico liviano que es 14 veces más fuerte y ocho veces más liviano (menos denso) que el acero, e ideal para absorber el impacto de balas y otros proyectiles, según el comunicado de prensa del Laboratorio de Investigación del Ejército CCDC del Ejército de Estados Unidos.
Los resultados de la investigación se publican en la revista ACS Applied Polymer Materials, y en su anterior publicación en J. Phys. Chem. Lett. (ver enlaces relacionados abajo)
«El material es rígido, fuerte y resistente», dijo el Dr. Shenqiang Ren, profesor del Departamento de Ingeniería Mecánica y Aeroespacial, miembro del Instituto RENEW de la Universidad de Buffalo y autor principal del trabajo. «Podría ser aplicable a chalecos, cascos y otros tipos de chalecos antibalas, así como a armaduras protectoras para barcos, helicópteros y otros vehículos».
La mayor parte del material es una versión modificada de polietileno (el plástico más común) llamado polietileno de peso molecular ultra alto, o UHMWPE, que se utiliza para fabricar productos como caderas artificiales y picos de guitarra.
Al diseñar el UHMWPE, los investigadores estudiaron la madre perla, que los moluscos crean colocando una forma de carbonato de calcio en una estructura que se asemeja a los ladrillos entrelazados. Al igual que la madre perla, los investigadores diseñaron el material para que tuviera una concha externa extremadamente resistente con una base interna más flexible capaz de deformar y absorber proyectiles.
«El trabajo del profesor Ren en el diseño del UHMWPE para mejorar drásticamente la resistencia al impacto puede conducir a nuevas generaciones de blindaje ligero que proporcionan protección y movilidad a los soldados», dijo el Dr. Evan Runnerstrom, director del programa de diseño de materiales de ARO. «En contraste con la armadura de acero o cerámica, el UHMWPE también podría ser más fácil de moldear o moldear en formas complejas, proporcionando una protección versátil para los soldados, vehículos y otros activos del Ejército».
Esto es lo que se conoce como armadura blanda, en la que materiales suaves pero bien tejidos crean lo que es esencialmente una red muy fuerte capaz de detener las balas. KEVLAR es un ejemplo bien conocido.
El material desarrollado por el equipo de investigación también tiene una alta conductividad térmica. Esta capacidad de disipar rápidamente el calor le ayuda a absorber la energía de las balas y otros proyectiles.
El equipo también experimentó con el UHMWPE añadiendo nanopartículas de sílice, descubriendo que pequeñas partes de la sustancia química podrían mejorar las propiedades del material y crear potencialmente una armadura más fuerte.
«Este trabajo demuestra que los enfoques de diseño de materiales correctos tienen el potencial de tener un gran impacto en las tecnologías del Ejército», dijo Runnerstrom.