Lepší než kevlar: Grafen jako nový materiál pro neprůstřelné vesty
Grafen je materiál, který by podle vědců měl v příštím desetiletí způsobit menší revoluci v oblasti vědy a techniky. Po grafenových CPU, vesmírném výtahu, ohýbatelných smartphonech a bateriích s 10x vyšší kapacitou a rychlostí nabíjení rozšiřuje grafen dále své pole působnosti. Podle nejnovějších zjištění tento materiál vykazuje i skvělé vlastnosti v rámci balistické ochrany.
Tým vědců z Riceovy univerzity provedl experiment, kdy využil grafen k zastavení kulky. K tomuto účelu si postavili v laboratoři miniaturní střelnici. Pomocí laserů stříleli miniaturní skleněné kuličky o velikosti několika mikronů do grafenových terčů. Terče tvořilo 10 až 100 navrstvených grafenových plátů na sobě. Mikrokulky přitom narážely do grafenových terčů rychlostí 3000 m/s, tj. Asi trojnásobně rychleji než kulky vystřelené z M16. Po střelbě pak grafenové terče vědci zkoumali pod elektronovým mikroskopem.
Při testech bylo zjištěno, že grafen kompenzuje a rozptyluje energii nárazu kulky tak trochu jako trampolína v době, když na ní právě někdo skočí. Na povrchu grafenu se po zásahu vytvořily i miniaturní trhliny. Na první pohled se zdají být tyto trhliny problematické, ale podle vědců lze toto snadno kompenzovat použitím dalších vrstev grafenových plátů nebo vyztužením kompozitem. Grafen je velmi tenký a lehký. Jen tak teoreticky by milion vrstev grafenu dosahovalo 1 mm tloušťky vesty/zbroje. Vědci dále zjistili, že grafen je schopen absorbovat 0,92 MJ/kg energie z letící kulky. Pro porovnání taková ocel zvládne jen 0,08 MJ/kg. Co se týká porovnání s kevlarem, tak grafen je dvakrát odolnější vůči průstřelu než zmíněný kevlar.
Mimo neprůstřelných vest a nových typů zbrojí by mohl grafen podle odborníků najít využití i v rámci kosmonautiky, kdy by kosmická plavidla získala grafenový plášť, který by je chránil před kosmickým smetím.