Технологии будущего - жидкая броня. Разработки XXI века: "жидкая" броня Жидкая броня с ближнего востока

В последнее время наряду с традиционными теплоизоляционными материалами высочайшим спросом пользуется жидкая теплоизоляция. При покрытии поверхностей вещество выступает одновременно в качестве эффективного утеплителя, гидроизолятора и привлекательной фасадной краски, покрывая стены равномерным полимерным слоем.

Одной из наиболее эффективных при защите бетонных, металлических, кирпичных конструкций оказывается сверхтонкая теплоизоляция Броня. Причем материал можно наносить как на внутренние, так и наружные поверхности, так как его компоненты абсолютно безопасны для здоровья.

Производитель

Теплоизоляция Броня производится Волгоградским Инновационным Ресурсным Центром. ВИРЦ обладает огромным опытом в разработке высокотехнологичных теплоизоляционных материалов.

Вся предлагаемая компанией продукция отличается официальной сертификацией, гарантирует отменное качество и высокоэффективный результат.

Отмечая производителя, нельзя не упомянуть об оптимальном соотношении показателя цена-качество.

Марки теплоизолятора

Производителем представлено несколько основных вариантов жидкого теплоизолятора.

Броня Классик является универсальным изоляционным веществом, которое идеально подходит для обработки традиционных покрытий.

Выдерживает воздействие повышенных температур до 200 оС.

Эффективна при изоляции металлических поверхностей.

Может накладываться непосредственно на материалы, которые содержат признаки развития процессов коррозии, причем без предварительной обработки антикоррозийными веществами.

Фасад

Броня Фасад – надежно утепляет помещения изнутри, не препятствуя при этом полноценной циркуляции воздуха, что позволяет избежать появления гнили, образования грибков.

Броня Зима

Смесь позволяет изолировать объекты при пониженных температурах до -35 оС.

Состав

Жидкая теплоизоляция включает в себя следующие компоненты:

• акриловые связующие;
• композицию из фиксаторов и катализаторов;
• специальные добавки, наличие которых способствует созданию защиты против развития коррозии, появления грибка;
• сверхтонкие керамические микросферы, заполненные разреженным воздухом.

Наличие подобной комбинации превращает жидкий утеплитель в чрезвычайно легкое, податливое, надежно покрывающее поверхности вещество. По консистенции жидкая Броня во многом напоминает обычную фасадную краску. Однако после полного застывания образует эластичное полимерное покрытие, которое обладает высокими изоляционными и антикоррозийными свойствами.

Качества материала

Подготовленная для применения теплоизоляция Броня имеет вид вязкой, сравнительно густой субстанции. Основная часть вещества (порядка 80%) образована содержащими воздух керамическими микрогранулами. В совокупности со связующими акриловыми полимерами гранулы создают вязкую массу, которая может разбавляться обычной водой, создавая при этом непроницаемую для влаги, легкую и прочную пленку.

Что касается коэффициента теплоотдачи, то здесь данный показатель составляет не более 0,018 Вт/м2. В настоящее время это является рекордной характеристикой для жидких теплоизоляционных материалов.

Изоляция Броня практически не впитывает влагу. Показатель ее поглощения при полном содержании изолятора в воде на протяжении суток равняется мизерным 0,02 г/см3. Это качество показывает, насколько эффективным гидроизолятором является данное вещество.

Материал не поддается горению, а благодаря сложной химической структуре его не портят насекомые и прочие мелкие вредители.

Жидкая теплоизоляция отличается отменной адгезией. Материал эффективно покрывает любые поверхности: кирпич, бетон, дерево, металл, пластик и даже стекло. Полностью застывший теплоизолятор преобразуется в тончайшую пленку, которая, несмотря на мизерную ширину слоя, надежно защищает объекты от потерь тепловой энергии.

Еще одним важным моментом является простота нанесения изоляционной основы. Справиться с задачей можно при помощи обычной кисти, валика, шпателя либо распылителя.

Что касается расхода жидкого теплоизолятора, то в лабораторных условиях данный показатель равняется одному литру на 1 м2 при нанесении вещества слоем в 1 мм. В зависимости от наличия тех или иных условий толщина изоляционного покрытия может изменяться.

Параметры

Технические показатели материала следующие:

1. Внешний вид – однородная, ровная матовая поверхность белого цвета.
2. Устойчивость материала к воздействию температурных перепадов – в пределах от -40 до 60 оС.
3. Продолжительность эксплуатации изоляционного слоя при обработке металлических, кирпичных, бетонных поверхностей в условиях умеренного климата (на примере Москвы) – порядка 15 лет.
4. Коэффициент проницаемости для водяных паров составляет 0,003 мг/м2.
5. Максимально допустимая температура эксплуатации изоляционного покрытия при достижении кратковременных пиковых показателей – не более 260 оС.
6. Плотность жидкой теплоизоляции при комнатной температуре – 600±10% кг/м3.
7. Водородный показатель – от 7,5 до 11 pH.
8. Массовая доля летучих веществ – порядка 40%.
9. Время, необходимое для полного застывания жидкого теплоизоляционного слоя при комнатной температуре, – не более 24 часов.
10. Уровень адгезии к бетонной, металлической, кирпичной поверхности – в пределах от 1,3 до 2,2 МПа.
11. Устойчивость изоляционного покрытия к воздействию воды, 5%-го щелочного раствора в условиях комнатной температуры – внешний вид и свойства остаются без изменений.

Сферы применения

Жидкая изоляция Броня высокоэффективна при утеплении различных конструкций. Ее применяют для обработки кровель, покрытий пола, фасадов, внутренних перегородок и несущих стен, оконных откосов, паропроводов, вентиляций, трубопроводов горячего и холодного снабжения, систем охлаждения, всевозможных пластиковых, металлических, стеклянных емкостей.

Технология укладки

Габариты большинства покрытий и нестандартная, сложная архитектурная составляющая современных строений все чаще приводит к невозможности эффективного применения традиционных теплоизоляционных материалов как изнутри, так и снаружи. Например, выполнить тщательную изоляцию навесного фасада с применением минеральной ваты, особенно если жилье располагается выше второго этажа, под силу не каждому.

С появлением жидкой теплоизоляции Броня ситуация изменилась кардинальным образом. Вещество эффективно заполняет любые щели конструкций, создавая при этом покрытие, толщина которого составляет каких-то 2-3 см.

Чтобы создать долговечное, а главное, надежное изоляционное покрытие, жидкое вещество необходимо наносить лишь после выполнения специальных процедур по подготовке покрытий.

Нанесение утеплителя

Идеальными инструментами для качественного, эффективного нанесения жидкой теплоизоляции выступают безвоздушные распылители и мягкие кисти. В ходе нанесения предварительного слоя укладывается не более 1 мм вещества. Применение поэтапного экономного подхода способствует оптимальному расходу теплоизоляции, исключая образование наслоений.

Проводить работы можно при температуре поверхностей в пределах от -35 до 150 оС. Температурный режим в каждом конкретном случае зависит от типа и свойств обрабатываемых поверхностей, а также марки изоляционного вещества.

Непосредственно перед нанесением готовой смеси стоит лишний раз перемешать изоляционную основу в емкости. При необходимости достижения более редкой консистенции допускается добавление небольшого количества дистиллированной воды.

Финишная обработка

После завершения послойного нанесения жидкого изолятора и полного застывания вещества можно приступать к финальной обработке поверхностей.

Подсохнув, теплоизоляция Броня напоминает покрытие в виде акриловой краски. Поэтому, не желая расходовать дополнительное время на облицовку поверхностей, стены можно оставить в имеющемся виде.

Если же достаточно сил и возможностей для декорирования, в таком случае для облицовки застывшей жидкой изоляции можно применять самые различные отделочные материалы. Как показывает практика, на такую теплоизоляцию отлично наносится штукатурный слой, керамическая плитка, обои.

В любом случае срок эксплуатации жидкого изолятора Броня благодаря своей прочности и пластичности равняется десятилетиям. Это, в свою очередь, позволяет избежать выполнения отделочных работ на протяжении длительного времени.

В последние годы ученые разрабатывают все более совершенные бронежилеты, точнее не бронежилеты, а ткань, пропитанную специальным защитным гелем, которую с вида и не отличить от обычной одежды.

Такие виды бронежилетов получили неофициальное название «жидкая броня» и работы по их разработке ведутся параллельно как в России, так и в США.

Защитный гель, составляющий основу «жидкой брони» состоит из жидкого наполнителя и твердых наночастиц, которые при попадании пули, или при любом другом резком ударе мгновенно схватываются и превращаются в твердый композитный материал.

В обычных условиях жидкая броня никак не проявляет себя. Одежда остается гибкой, не стесняя движений. Но при резком воздействии на нее, например, при попадании пули или ударе кинжалом, наночастицы становятся активными и, связываясь друг с другом, создают сверхпрочную пленку. Причем формирование новой структуры происходит мгновенно, менее чем за одну миллисекунду после удара.

Помимо этого в отличие от стандартных бронежилетов сила от удара в «жидкой броне» не сосредотачивается в одном месте, а распределяется по всей поверхности ткани.

С появлением жидкой брони появилась реальная возможность надежно защитить не только торс человека, как в бронежилете, но и другие части его тела.

После снятия внешнего энергетического воздействия затвердевший гель снова переходит в жидкое состояние, ткань опять делается гибкой. А если удар будет нанесен заново, то "умные" нанороботы снова превратят спецодежду в непробиваемый панцирь.

Это позволяет значительно улучшить защитные характеристики брони, а также избежать синяков и гематом, остающихся на теле от попадания в обычный свинцовый, или кевларовый бронежилет. Следует отметить, что данный гель проявляет свои характеристики лишь на специальной ткани, структуру которой разработчики тщательно скрывают.

Правда на данный момент у «жидкой брони» существуют и некоторые недостатки. Так имеющеюся образцы способны защитить лишь от попадания пуль мелкого калибра, а выстрел из автомата, или снайперской винтовки практически гарантировано пробьет «жидкую броню».

Также при попадании на броню воды, она на 40% теряет свои защитные свойства, что добавляет дополнительных проблем разработчикам. Впрочем, решение этой проблемы уже найдено. Ткань можно поместить во влагозащитную пленку, либо покрыть специальным водоотталкивающим составом на основе нанотехнологий, созданным нашими учеными еще лет пять назад

«Жидкая броня» является одной из самых перспективных технологий разработанных российскими специалистами за последние годы. Она не только сможет надежно защитить бойца от пуль и осколков и дать ему возможность свободного передвижения по полю боя без громоздкого бронежилета, но может применяться как для создания новых видов бронированной техники, так и для гражданских целей.

В разработке экзоскелетов для американских сил специального назначения был достигнут значительный прогресс. Экзоскелеты предназначены для увеличения сил и повышения защищенности солдат. Также экзоскелеты могут помочь сберечь силы и здоровье одетого в костюм человека (оператора экзоскелета), например при вышибании дверей или участии в боестолкновении».

Разрабатывающийся проект включает в себя:

— костюм – экзоскелет

— системы, повышающие прочность и силу

— дополнительную защиту

Высокоэффективный мотор компании Liquid Piston

Компания Liquid Piston разрабатывает несколько маленьких роторных двигателей внутреннего сгорания, работающих на «Высокой эффективности гибридного цикла» (HEHC). Цикл сочетает в себе высокую степень сжатия (CR), сгорание при постоянном объеме (изохорное сгорание) и перерасширение. В основе своей работы новый двигатель использует первый закон термодинамики. Теоретический коэффициент полезного действия (КПД) двигателя составляет 75 процентов. Инновационная конструкция роторного двигателя позволяет получить потенциальный КПД в размере 60 процентов, а КПД на валу — более чем 50 процентов. Поскольку данный двигатель не оснащен тарельчатыми клапанами, а газ полностью расширен перед началом такта выпуска, двигатель может работать тихо. По аналогии с роторным двигателем Ванкеля, двигатель «X» имеет только две основные подвижные детали — вал и ротор, что позволяет достичь компактных размеров мотора, а также низкого уровня вибрации при работе. Но, в отличие от двигателя Ванкеля, мотор «X» сконструирован для работы на «Высокой эффективности гибридного цикла», с чем связаны его эффективность и низкий уровень шума. Результатом проделанной работы является топливосберегающий, компактный, легкий и тихий двигатель с низким уровнем вибрации.

Технические характеристики:

— высокая удельная мощность — до 2 лошадиных сил

— на 30% меньше и легче для бензиновых двигателей с искровым зажиганием (SI)

— до 75% меньше и легче для дизельных двигателей с воспламенением от сжатия (CI)

В экзоскелетах двигатели будут использоваться только для подзарядки батарей.

Жидкая броня

В заявлении, сделанном Главном управлением войск специального назначения Министерства обороны США (SOCOM), озвучены некоторые из потенциальных технологий, разрабатываемые для экзоскелетов TALOS:

— усовершенствованная броня

— компьютеры командования и контроля

Генераторы мощности

Повышенная мобильность экзоскелетов

По предварительным оценкам стоимость программы TALOS составляет $ 80 млн.

Экзоскелеты TALOS будут оборудованы физиологической подсистемой, оснащенной датчиками для мониторинга общей температуры тела, температуры кожи, частоты сердечных сокращений, положения тела, а также уровня гидратации.

Ученые Массачусетского технологического института (MIT) и польские разработчики трудятся над созданием «жидкого бронежилета»

Ученые Массачусетского технологического института разрабатывают следующее поколение брони под названием «жидкий бронежилет».

«Жидкий бронежилет» при действии магнитного поля или электрического тока за миллисекунды переходит из жидкого состояния в твердое.

Ученые польской компании, производящей бронежилеты, работают над созданием бронежилета на основе неньютоновой жидкости.

Жидкость называется Shear-Thickening Fluid (STF). STF не соответствует категории ньютоновских жидкостей, таких как вода, где усилие, необходимое для перемещения жидкости, должно возрастать в геометрической прогрессии, а сопротивление потоку меняется в зависимости от температуры. В отличии от них, STF затвердевает при ударе вне зависимости от температуры, обеспечивая защиту от проникновения высокоскоростных снарядов и рассеивая воздействие от удара на большую площадь.

Точный состав STF известен только институту Moratex и изобретателям из Военного института оружейных технологий в Варшаве. Баллистические испытания уже доказали устойчивость STF к широкому спектру снарядов.

«Нам нужно было найти и разработать жидкость, которая может остановить пулю, летящую со скоростью 450 м/сек. и выше. Нам это удалось», — заявил заместитель директора по научной работе института Moratex, Марцин Стружчик.

Стружчик сказал, что, по сравнению с традиционной защитой на основе кевлара, способность жидкости останавливать удар в сочетании с меньшей деформацией поверхности при воздействии, обеспечивает более высокий уровень безопасности для человека.

«Если традиционный бронежилет крепится к телу, то 4-сантиметровое вдавливание жилета при ударе может привести к травмам грудины, перелому грудины, инфаркту миокарда и смертельным повреждениям селезенки», — подчеркнул Стружчик.

«Благодаря свойствам жидкости и специальным вставкам мы на 100 процентов снизили эту угрозу — мы уменьшили глубину вдавливания с четырех сантиметров до одного».

При ударе высокоскоростного снаряда большая площадь STF мгновенно затвердевает, в результате чего огромная энергия от удара рассредоточивается далеко от внутренних органов человека.

Для установки жидкости в бронежилет требуется разработка специальных вставок. Однако компания заверяет, что они будут легче и предоставят для офицеров полиции и армии более широкий диапазон движений, чем стандартные вставки.

Лаборатория также работает над созданием магнитореологической жидкости, которую ученые также надеются применить в своих разработках.

По словам исследователей, обе жидкости, помимо использования в бронежилетах, могут найти применение в производстве профессиональных спортивных вставок, и даже целых костюмов. Также их можно использовать для автомобильных бамперов или защитных дорожных барьеров.