بكين - الوكالات

نجح فريق من العلماء الصينيين في تطوير ألياف جديدة فائقة القوة والمرونة قد تغيّر مستقبل الدروع الواقية ومعدات الحماية، بعد تحقيق أداء يتفوق على مادة "كيفلار" الشهيرة بنحو ثلاثة أضعاف، وفق نتائج دراسة نشرتها مجلة ماتير.

ويتميز الابتكار الجديد بسُمك لا يتجاوز 1.8 مليمتر، مع قدرة عالية على مقاومة الصدمات والاختراق، بفضل نهج تقني مبتكر يعتمد على تنظيم اتجاه الأنابيب الكربونية النانوية داخل الألياف لمنع الانزلاق الداخلي للمكونات عند التعرض لضربات عالية السرعة.

واستخدم الباحثون مزيجًا من أراميد حلقية البنية وأنابيب كربونية نانوية طويلة، جرى هندستها لتصبح أكثر مرونة وتوزيعًا داخل الألياف. ثم خضعت لعمليتي سحب على مرحلتين—إحداهما مع الحرارة—ما أدى إلى اصطفاف محكم للسلاسل البوليمرية وتقليل المسامية وتعزيز التماسك الداخلي.

وأظهرت الاختبارات الباليستية أن الألياف الجديدة حققت قوة ديناميكية بلغت 10.3 غيغاباسكال ومتانة وصلت إلى 706 ميغاغول/م³، وهي قيم تتجاوز ما تحققه المواد التقليدية، حتى في الاستخدامات العسكرية.

ولا يقتصر الاستخدام المحتمل لهذا الابتكار على الدروع الفردية، بل يشمل تدريع المركبات، ومعدات الإطفاء والإنقاذ، والملابس الصناعية عالية الخطورة، فضلًا عن تطبيقات قد تمتد إلى قطاعي الفضاء والروبوتات.

وبينما لا تزال الألياف الجديدة بحاجة إلى مزيد من الاختبارات قبل دخولها الأسواق، يرى الباحثون أنها قد تمهّد لظهور جيل جديد من المواد الواقية الأخف وزنًا والأكثر قدرة على امتصاص الطاقة ومقاومة الرصاص والصدمات.