Một nhóm các nhà khoa học từ Đại học Brown đã nghiên cứu một vấn đề lâu nay vẫn chưa có lời giải. Vì vậy, đã có lúc, một loại PBO polyme cực kỳ bền (polybenzoxazole) đã được đề xuất làm áo giáp. Dựa trên polybenzoxazole, áo giáp cơ thể hàng loạt được sản xuất cho Quân đội Hoa Kỳ, nhưng sau một thời gian chúng đã bị rút lui. Hóa ra chất liệu áo giáp này có thể bị phá hủy khó lường dưới tác động của độ ẩm. Điều này không ngăn cản việc sản xuất và bán áo giáp từ nhiều sửa đổi khác nhau của PBO dưới thương hiệu Zylon, nhưng độ tin cậy của vật liệu vẫn còn nhiều điều đáng mong đợi.
Vấn đề với độ tin cậy của PBO là nó sử dụng axit polyphosphoric (PPA) cực kỳ ăn mòn để phá vỡ chuỗi polyme trong quá trình sản xuất vật liệu. Axit hoạt động như một dung môi và như một chất xúc tác. Các phân tử axit còn lại trong các phân tử polymer sau đó tự tạo ra cảm giác trong quá trình hoạt động của áo giáp do vật liệu bị phá hủy bất ngờ. Nếu bạn thay thế PPA bằng thứ gì đó vô hại, hiệu suất của polyme PBO có thể được cải thiện đáng kể, nhưng bằng cách nào?
Các nhà khoa học từ Đại học Brown sử dụng PBO làm chất xúc tác để xây dựng chuỗi phân tử một hợp kim của các hạt nano vàng (Au) và palladium (Pd). Trong quá trình thử nghiệm, tỷ lệ tối ưu của cái này và cái kia đã được xác định - 40% vàng và 60% paladi - giúp tăng tốc tối đa quá trình sản xuất polyme. Trong trường hợp này, dung môi là axit formic, một nguyên liệu thô thân thiện với môi trường và có thể tái tạo. Nhìn chung, quy trình công nghệ mới ít tốn năng lượng và không tốn kém như sử dụng axit polyphosphoric.
Sau khi sản xuất đủ khối lượng polyme PBO bằng phương pháp mới, nó đã được thử nghiệm bằng cách đun sôi trong nước và axit trong nhiều ngày. Vật liệu này chưa bị xuống cấp, điều này mang lại hy vọng về sự gia tăng đáng kể hiệu suất của áo giáp sử dụng nó. Một bài báo dành riêng cho nghiên cứu này đã được xuất bản trên tạp chí .
Nguồn: 3dnews.ru