En el ejército de los EE. UU. , los materiales reactivos ( RM ) son una nueva clase de materiales que actualmente están siendo investigados por la Oficina de Investigación Naval y otros como un medio para aumentar la letalidad de las ojivas de impacto directo o de fragmentación . Los materiales reactivos son similares a los explosivos de alta potencia insensibles , pero generalmente son composiciones pirotécnicas similares a la termita de dos o más materiales sólidos no explosivos, que permanecen inertes y no reaccionan entre sí hasta que se someten a un estímulo mecánico, eléctrico o láser suficientemente fuerte, después de lo cual experimentan una combustión rápida o explosión con liberación de una gran cantidad de energía química además de su energía cinética . Los fragmentos o proyectiles hechos de tales materiales tienen, por lo tanto, un mayor efecto dañino que los inertes, con un aumento esperado de la letalidad de hasta el 500%.
Las clases de materiales bajo investigación son termitas , compuestos intermetálicos , mezclas de metal y polímero (por ejemplo, similares a magnesio/teflón/vitón ), compuestos intermoleculares metaestables (MIC), materiales de matriz e hidruros . [1] Estos materiales deben ser lo suficientemente fuertes para actuar como componentes estructurales, ser lo suficientemente estables para sobrevivir a la manipulación y el lanzamiento, para penetrar un objetivo y lo suficientemente inestables para encenderse de manera confiable en el impacto.
Las mezclas bajo investigación incluyen uno o más metaloides o metales finamente pulverizados (hasta el tamaño de nanopartículas ) como aluminio , magnesio , circonio , titanio , tungsteno , tantalio , uranio [2] o hafnio , con uno o más oxidantes como teflón u otro fluoropolímero , prensados o sinterizados o unidos por otro método a una masa compacta de alta densidad. Para lograr una velocidad de reacción adecuada e insensibilidad al impacto, la fricción y la descarga electrostática , las partículas de combustible tienen tamaños generalmente entre 1 y 250 μm. [3] [4] Una composición estándar es aluminio-teflón (Al-PTFE).
Los metales que pueden formar compuestos intermetálicos mediante una reacción exotérmica son otra clase de materiales candidatos. Un ejemplo es un laminado de capas delgadas alternadas de aluminio y níquel , disponible comercialmente como NanoFoil .
Las armas RM en desarrollo incluyen un sistema de protección activa de granadas defensivas para interceptar misiles o granadas entrantes y detonarlos a una distancia segura, y la ojiva BattleAxe que cubre una amplia área con fragmentos de RM con resultados devastadores para objetivos blandos , mientras que los fragmentos sin explotar que quedan atrás tienen una letalidad muy baja en comparación con los restos de bombas de racimo convencionales .
Se están investigando materiales con alta resistencia mecánica , alta densidad, alta densidad energética y que puedan convertirse rápidamente de un material estructural consolidado a un polvo fino con gran área superficial, dispersarse y luego encenderse para producir una gran explosión termobárica . [5]
Como iniciador pirotécnico se utiliza un alambre de aluminio revestido de paladio , conocido bajo la marca comercial Pyrofuze .
Los materiales reactivos también tienen usos no relacionados con las armas. Se utilizan capas delgadas de materiales reactivos, revestidas con una soldadura , para la unión reactiva , por ejemplo, en electrónica, o para la soldadura fuerte , como en las placas de blindaje compuestas .