Körperschutz aus Polymeren kann stärker und langlebiger gemacht werden

Eine Gruppe von Wissenschaftlern der Brown University hat ein Problem untersucht, für das es lange Zeit keine Lösung gab. So wurde einst ein extrem haltbares Polymer PBO (Polybenzoxazol) für Körperschutz vorgeschlagen. Auf Basis von Polybenzoxazol wurden für die US-Armee serienmäßige Körperschutzpanzer hergestellt, die jedoch nach einiger Zeit zurückgezogen wurden. Es stellte sich heraus, dass dieses Material der Körperpanzerung unter dem Einfluss von Feuchtigkeit einer unvorhersehbaren Zerstörung unterliegt. Dies hindert die Produktion und den Verkauf von Körperpanzern aus verschiedenen PBO-Modifikationen unter der Marke Zylon nicht daran, aber die Zuverlässigkeit der Materialien lässt noch zu wünschen übrig.

Das Problem mit der Zuverlässigkeit von PBO besteht darin, dass extrem korrosive Polyphosphorsäure (PPA) verwendet wird, um die Polymerketten während des Herstellungsprozesses des Materials aufzubrechen. Die Säure fungiert als Lösungsmittel und als Katalysator. Die in den Polymermolekülen verbliebenen Säuremoleküle machen sich anschließend im Betrieb der Körperpanzerung durch eine unerwartete Zerstörung des Materials bemerkbar. Wenn Sie PPA durch etwas Unschädliches ersetzen, kann die Leistung von PBO-Polymeren dramatisch verbessert werden, aber um was?

Wissenschaftler der Brown University nutzen PBO als Katalysator für den Aufbau von Molekülketten vorgeschlagen eine Legierung aus Nanopartikeln aus Gold (Au) und Palladium (Pd). Während des Experiments wurde das optimale Verhältnis von 40 % Gold und 60 % Palladium ermittelt, das die Produktion des Polymers maximal beschleunigte. Das Lösungsmittel war in diesem Fall Ameisensäure, ein umweltfreundlicher und nachwachsender Rohstoff. Generell ist das neue technologische Verfahren weniger energieintensiv und nicht so teuer wie der Einsatz von Polyphosphorsäure.

Nachdem mit der neuen Methode ausreichende Mengen PBO-Polymer hergestellt worden waren, wurde es durch mehrtägiges Kochen in Wasser und Säure getestet. Das Material hat keinen Abbau erfahren, was auf eine deutliche Leistungssteigerung der Körperschutzwesten, die es verwenden, hoffen lässt. In der Zeitschrift wurde ein dieser Forschung gewidmeter Artikel veröffentlicht Materie.

Source: 3dnews.ru