Un groupe de scientifiques de l’Université Brown a étudié un problème resté longtemps sans solution. Ainsi, à un moment donné, un polymère extrêmement durable, le PBO (polybenzoxazole), a été proposé pour les gilets pare-balles. À base de polybenzoxazole, des gilets pare-balles en série ont été produits pour l'armée américaine, mais après un certain temps, ils ont été retirés. Il s'est avéré que ce matériau de gilet pare-balles est sujet à une destruction imprévisible sous l'influence de l'humidité. Cela n'empêche pas la production et la vente de gilets pare-balles issus de diverses modifications du PBO sous la marque Zylon, mais la fiabilité des matériaux laisse encore beaucoup à désirer.
Le problème de la fiabilité du PBO est qu'il utilise de l'acide polyphosphorique (PPA) extrêmement corrosif pour briser les chaînes polymères pendant le processus de fabrication du matériau. L'acide fonctionne comme solvant et comme catalyseur. Les molécules d'acide restant dans les molécules de polymère se font ensuite sentir lors du fonctionnement du gilet pare-balles par une destruction inattendue du matériau. Si vous remplacez le PPA par quelque chose d’inoffensif, les performances des polymères PBO peuvent être considérablement améliorées, mais par quoi ?
Des scientifiques de l’Université Brown utilisent le PBO comme catalyseur pour construire des chaînes moléculaires un alliage de nanoparticules d'or (Au) et de palladium (Pd). Au cours de l'expérience, le rapport optimal de l'un et de l'autre a été identifié - 40 % d'or et 60 % de palladium - ce qui a accéléré au maximum la production du polymère. Dans ce cas, le solvant était l’acide formique, une matière première respectueuse de l’environnement et renouvelable. En général, le nouveau procédé technologique est moins gourmand en énergie et moins coûteux que l’utilisation de l’acide polyphosphorique.
Après avoir produit des volumes suffisants de polymère PBO à l’aide de la nouvelle méthode, celui-ci a été testé en le faisant bouillir dans de l’eau et de l’acide pendant plusieurs jours. Le matériau n’a pas subi de dégradation, ce qui laisse espérer une augmentation significative des performances des gilets pare-balles qui l’utilisent. Un article consacré à cette recherche a été publié dans la revue .
Source: 3dnews.ru