Armadura líquida - Liquid Armor
Liquid Armor es un material que están investigando instituciones de defensa y universidades de todo el mundo, incluido el Laboratorio de Investigación del Ejército de los Estados Unidos (ARL). Algunas de las primeras investigaciones en esta área se realizaron en el Instituto de Tecnología de Massachusetts y la Universidad de Delaware en 2003. La armadura líquida se presentó inicialmente como una forma de aumentar la capacidad de supervivencia de los soldados en roles de alto riesgo sin perder su movilidad, como informó NPR en una entrevista con profesores del MIT y un almirante estadounidense.
Por lo general, consiste en Kevlar empapado en uno de dos fluidos, ya sea un fluido espesante por cizallamiento o un fluido magnetorreológico . Ambos fluidos muestran el comportamiento de un fluido no newtoniano , comportándose como un líquido bajo presión baja o normal y sólido bajo presión o campos aplicados más altos. El fluido espesante de cizallamiento normalmente está hecho con polietilenglicol y la parte sólida está hecha de nanopartículas de sílice . Este líquido se empapa en todas las capas de un chaleco de Kevlar . El fluido magnetorreológico consta de partículas magnéticas (normalmente de hierro) en un fluido portador como el aceite. Responden a los campos magnéticos aumentando drásticamente su viscosidad, casi actuando como un sólido.
BAE Systems ha estado investigando un chaleco de Kevlar similar con un fluido entre capas de polímero. BAE adquirió la empresa estadounidense de investigación Armor Holdings , que realizaba investigaciones basadas en suspensiones de partículas de sílice.
Los fluidos utilizados para este propósito no son newtonianos . Los fluidos espesantes por cizallamiento (o STF), que son lo mismo que los dilatantes, son un tipo de fluido no newtoniano. Los fluidos magnetorreológicos (o MRF) son otro tipo de fluido no newtoniano que también pertenece a una clase de fluidos conocidos como fluidos inteligentes .
Pruebas y experimentos
Prueba balística
Durante una prueba balística, el requisito es que el proyectil se detenga y su penetración no supere las 1,73 pulgadas que son alrededor de 4,4 centímetros. En 2003, un experimento realizado por Lee mostró mucho sobre las propiedades balísticas de la armadura líquida. El experimento mostró la diferencia de resistencia entre el Kevlar estándar y el STF-Kevlar. Se observó que el STF podía producir un aumento brusco y extremo de la viscosidad y, como resultado, volvía a ser un líquido fluido casi tan rápido como se volvía sólido. Estos experimentos mostraron visualmente que la armadura líquida tiene propiedades balísticas que son mayores que las telas limpias. Se demostró que solo cuatro capas de STF-Kevlar ofrecen la misma cantidad de protección que ofrecen diez capas de Kevlar estándar. Además, se descubrió que STF-Kevlar tiene poco o ningún aumento en el grosor y la rigidez.
Prueba de apuñalamiento de caída de torre
En la prueba de apuñalamiento de caída de la torre, se realizan dos pruebas en muestras de Kevlar puro y STF-Kevlar. La prueba demostró que el STF-Kevlar pudo mostrar un resultado ligeramente mejor que el Kevlar puro. Las muestras demostraron una profundidad similar, pero el Kevlar pulcro mostró más desgarro y esparcimiento del hilo. Los observadores encontraron que el STF-Kevlar pudo resistir la prueba de puñalada mejor que el Kevlar puro. Más tarde, en una prueba de punción con impactador de picos, el STF-Kevlar demostró resultados significativamente mejores que el Kevlar puro. Mientras que en otra prueba de punción con impactador de púas, el STF-Kevlar mostró pequeñas cantidades de distorsión en el tejido de la tela.
Prueba cuasiestática
En la prueba cuasiestática, el impactador de hoja de cuchillo penetró tanto la muestra pura de Kevlar como la muestra de STF-Kevlar. Sin embargo, la muestra de STF-Kevlar demostró una zona de daño más pequeña y menos hilos cortados. La explicación es que la muestra de STF-Kevlar enfrentó una carga significativamente mayor. Se presenta como que el STF-Kevlar pudo resistir más eficientemente la puñalada, y se hizo muy evidente porque mostró su desempeño visualmente. Esta información se hizo más clara cuando en otra prueba, el STF-Kevlar y el Kevlar puro mostraron resultados muy diferentes. El Kevlar limpio se penetró con solo un pequeño desplazamiento, lo que demuestra que el Kevlar limpio no podía resistir eficazmente la penetración. Mientras tanto, el STF-Kevlar no mostró signos de penetración incluso cuando se estableció en el desplazamiento máximo de 33 mm.
Prueba de flexibilidad
La característica más notable de la armadura líquida es su capacidad para mantenerse flexible al mismo tiempo que proporciona cantidades razonables de protección. La prueba se realiza ponderando los ángulos entre una posición original y una nueva posición para determinar la flexibilidad de las muestras de Kevlar. Mientras estaba en el experimento, demostró que STF-Kevlar tenía una protección de fuerza contundente más vital. La prueba muestra que STF-Kevlar tenía flexibilidad pero también protección contra la fuerza contundente.
Limitaciones
La armadura líquida tiene varias limitaciones que actualmente impiden su uso. El profesor del MIT, Gareth McKinley, informa que, para que se use una armadura líquida en la actualidad, los soldados en cuestión necesitarían un sistema hidráulico externo para mantenerlos funcionando. Además, los diseños propuestos por MIT cuentan con mejoras robóticas que necesitarían grandes fuentes de energía externas. La falta de una fuente de energía adecuada en particular es un problema limitante para el diseño.
Referencias
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