| Главная » Файлы » Техника и Технологии |
Разработан простой в использовании датчик силы взрывной волны
| 03.12.2010, 11:45 | |
Новое устройство, разработанное в Университете штата Пенсильвания (США), обеспечивает простой способ измерения силы взрывов, которым солдат подвергается с течением времени. Оно также поможет учёным определить порог черепно-мозговой травмы.
Мощный взрыв создаёт сверхзвуковую волну, за которой следует ещё одна ударная волна (волна избыточного давления). Есть мнение, что волны сами по себе могут привести к травме. Для измерения специфических показателей взрывов уже используются нашлемные акселерометры и датчики давления, но эти устройства имеют свои недостатки. Они дороги, громоздки и требуют много энергии. Новому устройству ничего этого не нужно: в нём используется материал, который просто меняет цвет в зависимости от силы взрыва. Цвет материала, как в крыле бабочки, определяется его структурой, а не химическим составом или пигментом. Детектор содержит фотонные кристаллы, которые состоят из ряда слоёв нанотрубок в несколько сотен нанометров шириной. Размер отверстий и их расположение определяют цвет датчика. Под воздействием ударной волны трубки ломаются, либо меняя цвет материала, либо обесцвечивая его. Кристаллы изготавливаются с помощью нескольких лазерных лучей, которые вырезают точные формы в фоточувствительных пластиковых листах с использованием голографической технологии литографии, разработанной профессором Шу Яном. В результате материал получается механически прочным, но лёгким. Изменяя химию и состав материалов, трёхмерные фотонные кристаллы можно сделать весьма устойчивыми к экстремальным температурами и влажности. Если ударить детектор молотком, он не изменит цвет. Одно из преимуществ выбранного способа индикации заключается в том, что солдаты и полевые медики смогут моментально понять, что произошло с человеком, попавшим под взрыв. Наноразмерные структуры и компоненты материала можно подобрать под определённую частоту и масштабы сверхзвуковой взрывной волны. Можно также сделать два датчика, один из которых будет показывать результат однократного воздействия, а второй — кумулятивный эффект. Полевые испытания устройства, находящегося на стадии прототипа, планируется провести в течение ближайших двух лет. Разработчики, кстати, отмечают, что мозг может реагировать на взрывы подобно нанокристаллам. Аксоны (тонкие волокна, связывающие нейроны) хорошо растягиваются, но при быстрой деформации становятся жёсткими и относительно легко рвутся. | |
| Просмотров: 771 | Загрузок: 0 | | |
| Всего комментариев: 0 | |