Istraživači sa Sveučilišta u Kentu slijedili su ove korake kako bi razvili obitelj sintetičkih materijala na bazi proteina koji mogu izdržati nadzvučne udare i za koje vide da će jednog dana naći primjenu u vojnim i svemirskim industrijama.

U ovom slučaju znanstvenici su iskoristili jedinstvena svojstva proteina kao polazište. Tim sa Sveučilišta u Kentu proučio je prirodne sposobnosti amortizacije šoka proteina zvanog talin i upotrijebio ih za stvaranje obitelji hidrogelnih materijala zvanih TSAMs (Talin Shock Apsorbirajući materijali).

‘Naš rad na proteinu talinu, koji je stanični prirodni amortizer, pokazao je da ova molekula sadrži niz binarnih domena prekidača koje se otvaraju pod napetostima i ponovno presavijaju nakon što napetost popusti’, objasnio je autor studije, profesor Ben Goult. “Taj odgovor na silu daje talinu njegova svojstva molekularne apsorpcije udara, štiteći naše stanice od učinaka velikih promjena sile. Kada smo polimerizirali talin u TSAM, otkrili smo da su svojstva monomera talina za apsorpciju udara dala materijalu nevjerojatna svojstva.’

Tijekom testiranja, novi materijal tima pokazao se sposobnim apsorbirati udarce projektila koji putuju brzinom od 1,5 km (0,93 milje) u sekundi, duboko u području nadzvučne brzine koja počinje od 1 Macha, oko 343 m (1,125 ft) u sekundi. Tim primjećuje da je to mnogo brže od projektila koje biste očekivali od vatrenog oružja koji putuju od 0,4 do 1 km (0,24 do 0,62 milje) u sekundi, i brže od većine čestica koje jure svemirom, obično veće od 1 km (0,62 milja) u sekundi.

Sposobnosti apsorbiranja udara pokazane su protiv raznih projektila, u rasponu od sitnih bazaltnih čestica mjerenih u mikrometrima do većih komada, poput aluminijskih šrapnela. Korisna točka razlike u usporedbi s tradicionalnim materijalima za prsluke, prema timu, jest to što TSAM-ovi zadržavaju te projektile nakon udarca. To bi ih moglo učiniti prikladnima za potrebe hvatanja svemirskog otpada za proučavanje te razvoj svemirskih odijela i druge zaštitne opreme u zrakoplovnom sektoru.

Istraživači također kažu da ovi materijali imaju potencijal bolje apsorbirati kinetičku energiju od metaka i šrapnela nego sadašnji oklopni materijali izrađeni od keramike i kompozita ojačanih vlaknima. Integriranje materijala u oklope sljedeće generacije moglo bi ih stoga učiniti lakšim, dugotrajnijim i ponuditi bolju zaštitu od tupih ozljeda.

‘Vrlo smo uzbuđeni zbog potencijalnih mogućnosti prevođenja TSAM-a za rješavanje problema stvarnog svijeta,’ rekla je profesorica Jen Hiscock, koja je sudjelovala u ovoj studiji.

Istraživanju, koje još nije recenzirano, možete pristupiti preko ovog linka.