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May 20, 2023

Britische Wissenschaftler haben eine Panzerung entwickelt, die Kugeln daran hindern kann, sich mit Schallgeschwindigkeit fortzubewegen

Britische Wissenschaftler haben eine neue Art von Körperschutz entwickelt, der aufhören kann

Britische Wissenschaftler haben eine neue Art von Körperpanzerung entwickelt, die in der Lage ist, Kugeln, die sich mit Schallgeschwindigkeit fortbewegen, zu stoppen. Dieses Material hat das Potenzial, Militär- und Polizeipersonal sowie Flugzeuge und Raumfahrzeuge vor herumfliegenden Trümmern zu schützen. Die Rüstung ist leicht und angenehm zu tragen und besteht aus einem Protein namens Talin, das in menschlichen Zellen vorkommt. Wenn äußere Kräfte auf die Panzerung einwirken, entfalten sich die Talinmoleküle und falten sich nach Wegfall der Kraft wieder zusammen, wodurch eine Stoßdämpfung ermöglicht wird.

Professor Benjamin Goult, Projektleiter von der University of Kent, und sein Team passten die Enden von drei Talin-Molekülen an und verbanden sie dann mit Wasser und einem Geliermittel miteinander, um eine netzartige Struktur für die Panzerung zu schaffen.

Modifiziertes Talin ist ein neues Material, das das Potenzial hat, bei der Entwicklung ballistischer Panzerungen der nächsten Generation eingesetzt zu werden. In Experimenten konnte das Material durch Entfaltung Energie aus Stößen absorbieren, anstatt die Energie wie aktuelle Materialien in Wärme umzuwandeln. Als der modifizierte Talin von Partikeln getroffen wurde, die sich mit einer Überschallgeschwindigkeit von einer Meile pro Sekunde fortbewegten, konnte er sie aufhalten.

Professor David Goult von der Universität Manchester erklärte, dass Talin ein natürlicher Stoßdämpfer ist, der in Zellen vorkommt und binäre Schalterdomänen enthält, die sich unter Spannung öffnen und sich wieder falten, wenn die Spannung nachlässt. Diese Reaktion auf Kraft verleiht Talin seine einzigartigen Eigenschaften und schützt die Zellen vor den Auswirkungen großer Kraftänderungen.

Gegenwärtig bestehen Körperschutzpanzer aus einer voluminösen Keramikoberfläche mit einer faserverstärkten Verbundstoffunterseite, die Kugeln und Trümmer effektiv abwehrt, jedoch nicht so wirksam vor kinetischer Energie schützt, die zu physischen Verletzungen des darunter liegenden Körpers führen kann. Außerdem erleidet es nach einem Aufprall häufig bleibende Schäden, was seinen Nutzen für den weiteren Schutz einschränkt.

Laut Professor Goult haben modifizierte Materialien auf Talinbasis das Potenzial, aktuelle Technologien als leichtere und haltbarere Alternative für Körperpanzer zu ersetzen. Sie können nicht nur vor einem breiteren Spektrum von Verletzungen, einschließlich Stößen, schützen, sondern haben auch das Potenzial, bei der Sammlung von Weltraummüll und Meteoroiden für wissenschaftliche Forschungszwecke eingesetzt zu werden.

Sie können auch zum Bau teurer Ausrüstung verwendet werden und so die Haltbarkeit und Sicherheit von Astronauten erhöhen. Darüber hinaus können modifizierte Talin-basierte Materialien möglicherweise Aerogele ersetzen, die aufgrund von Temperaturerhöhungen durch Projektileinschläge schmelzen können. Das Team arbeitet derzeit mit einem Unternehmen an der Entwicklung von modifiziertem Talin als Bestandteil von Körperpanzerungen. Das Material kann auch mit Markern markiert werden, um Schäden zu erkennen und an andere Proteine, beispielsweise fluoreszierende Proteine, zu binden.

Professor Goult verglich die potenziellen Auswirkungen von modifiziertem Talin mit Autopiloten in Flugzeugen und erklärte, dass dies ein bedeutender Fortschritt auf diesem Gebiet sein könnte. Die Studie wurde auf der Wissenschaftswebsite bioRxiv veröffentlicht.

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