Imagine un material aterciopelado y suave que es extremadamente ligero, pero también lo suficientemente fuerte como para detener una bala. Esto está cerca de una descripción de polietileno de peso molecular ultra alto UHMWPE, un material súper plástico comercialmente conocido como Dyneema o Spectra, que ya está reemplazando el material fibroso de para-aramida, Kevlar, por ejemplo, en chaquetas a prueba de balas.
También hay mucha necesidad del supermaterial en muchas otras aplicaciones además de la armadura corporal, por lo que los investigadores ahora han establecido pautas y mapas de fallas para el uso del material en juntas con pernos de acero. El equipo de investigación está dirigido por Simon Skovsgård, PhD y MSc en ingeniería en el Departamento de Ingeniería, Universidad de Aarhus, y el profesor Norman Fleck en la Universidad de Cambridge.
Los resultados acaban de publicarse en el Revista Internacional de Sólidos y Estructuras .
"Las pruebas que hemos realizado mostraron que el material comenzó a deformarse en las uniones, pero las fibras no se rompieron. Esto es interesante en relación con otros materiales compuestos populares, como los compuestos de fibra de carbono, que se rompen repentinamente. Aquí, aunque podemos rasgar el material, es realmente difícil romper las fibras ", dice Simon Skovsgård.
UHMWPE consiste en cadenas extremadamente largas de polietileno PE. Y estas cadenas largas fortalecen las interacciones intermoleculares de la sustancia y permiten que el material transfiera cargas de estrés de manera efectiva al esqueleto de polímero.
Esto significa que las fibras de UHMWPE tienen una resistencia a la tracción increíblemente alta en comparación con muchos otros termoplásticos, y esto también significa que el material es mucho más resistente que el acero en la dirección de la fibra. La resistencia a la tracción del acero de alta resistencia es de aproximadamente 900 MPa,pero para romper las fibras en UHMWPE, necesita aproximadamente 3000 MPa.
"Las placas de fibra UHMWPE son una colección de estas fibras increíblemente fuertes. Es casi imposible extender y romper las fibras, pero si tuerce o corta el material, es suave. Esta combinación facilita que el material absorba energía,"dice Simon Skovsgård.
Los nuevos resultados de la investigación son buenas noticias para el uso comercial de UHMWPE, que se está introduciendo cada vez más en la industria naviera en contenedores, cuerdas y redes, así como blindaje para vehículos y personal y en la industria textil. Hasta ahora, existeno ha tenido experiencia con el uso del material combinado con otros materiales.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Aarhus . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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