У сфері індивідуального захисту здавна існувала складна проблема: чим міцніший бронежилет, тим він важчий, громіздкіший і менш зручний для носіння. Науковці Міського університету Нью-Йорка (CUNY) запропонували кардинально новий підхід, здатний змінити стандарти безпеки. Вони розробили матеріал, який у повсякденних умовах залишається легким і гнучким, але при раптовому ударі миттєво твердне, формуючи надміцний бар’єр, здатний витримати високі навантаження.
Основою цієї інновації став графен — найтонший у світі матеріал, який складається з одного шару атомів вуглецю. Дослідники поєднали два шари графена під певним кутом, що створило унікальну структуру. При раптовому навантаженні всередині матеріалу виникає ефект локальної жорсткості: атоми миттєво реагують на силу удару, розподіляючи її по всій поверхні і перетворюючи гнучку тканину на жорстку захисну оболонку.
Під час такого удару вуглецеві зв’язки всередині матеріалу переупорядковуються, формуючи короткочасну структуру, схожу на алмазну. Цей процес називають ударно-індукованою фазовою трансформацією. Він триває наносекунди, але забезпечує неймовірну твердість у момент небезпеки. Як тільки навантаження зникає, матеріал повертається у гнучкий стан, зберігаючи свої властивості для подальшого використання.
Порівняно з традиційними бронежилетами з кевлару чи вуглецевих волокон, новий матеріал має унікальну перевагу — надзвичайну легкість при тому самому рівні захисту. Потенційно це дозволить створювати броню, яка за відчуттями нагадуватиме звичайний одяг, не обмежуючи рухів військових, рятувальників чи поліцейських.
Перспективи застосування такого матеріалу виходять далеко за межі оборонної сфери. Завдяки малій вазі й гнучкості він може стати проривом у авіації та космонавтиці — для захисту апаратури від мікрометеоритів або для створення надлегких, але надміцних корпусів. У цивільній сфері графенова броня може знайти місце у гнучкій електроніці, смартфонах і пристроях, що носяться, де важливі одночасно міцність і еластичність.
Наразі матеріал проходить етап лабораторних випробувань. Вчені працюють над тим, щоб зробити його виробництво масштабним і доступним. Якщо це вдасться, світ отримає технологію, здатну змінити не лише захисну індустрію, а й дизайн гаджетів, архітектуру та транспорт майбутнього.