La armadura líquida es un material que están investigando instituciones de defensa y universidades de todo el mundo, incluido el Laboratorio de Investigación del Ejército de los Estados Unidos (ARL). [1] [2] [3] Algunas de las primeras investigaciones en esta área se realizaron en el Instituto Tecnológico de Massachusetts [4] y la Universidad de Delaware [5] en 2003. La armadura líquida se presentó inicialmente como una forma de aumentar la capacidad de supervivencia de soldados en roles de alto riesgo manteniendo su movilidad, como informó NPR en una entrevista con profesores del MIT y un almirante estadounidense. [6]
Por lo general, consta de Kevlar empapado en uno de dos fluidos: ya sea un fluido espesante por cizallamiento o un fluido magnetorreológico . [7] Ambos fluidos muestran el comportamiento de un fluido no newtoniano , comportándose como un líquido bajo presión baja o normal y un sólido bajo presión más alta o campos aplicados. El fluido espesante de cizallamiento normalmente se elabora con polietilenglicol y la parte sólida está hecha de nanopartículas de sílice . Este líquido se empapa en todas las capas de un chaleco de Kevlar . [8] El fluido magnetorreológico consiste en partículas magnéticas (típicamente de hierro) en un fluido portador como el aceite. Responden a los campos magnéticos aumentando drásticamente su viscosidad, casi actuando como un sólido. [9]
BAE Systems ha estado investigando un chaleco de Kevlar similar con un fluido entre capas de polímero. BAE adquirió la empresa de investigación estadounidense Armor Holdings , que realizaba investigaciones basadas en suspensiones de partículas de sílice. [10] [11]
Los fluidos utilizados para este fin son no newtonianos . Los fluidos espesantes por cizallamiento (o STF), que son lo mismo que los dilatantes, son un tipo de fluido no newtoniano. Los fluidos magnetorreológicos (o MRF) son otro tipo de fluido no newtoniano que también pertenecen a una clase de fluidos conocidos como fluidos inteligentes .
Durante una prueba balística, el requisito es que el proyectil se detenga y su penetración no supere los 4,4 cm (1,73 pulgadas). En 2003, un experimento realizado por Lee mostró mucho sobre las propiedades balísticas de la armadura líquida. El experimento mostró la diferencia de resistencia entre el Kevlar estándar y el STF-Kevlar. Se observó que el STF podía producir un aumento extremo y brusco de la viscosidad y, como resultado, volvía a ser un líquido fluido casi tan rápido como se volvía sólido. Estos experimentos demostraron visualmente que las armaduras líquidas tienen propiedades balísticas mejores que las de tela pura. Se demostró que sólo cuatro capas de STF-Kevlar ofrecen la misma cantidad de protección que diez capas de Kevlar estándar. Además, se descubrió que STF-Kevlar tiene poco o ningún aumento en espesor y rigidez.
En la prueba de caída de la torre, se realizan dos pruebas en muestras puras de Kevlar y STF-Kevlar. La prueba demostró que el STF-Kevlar pudo mostrar un resultado ligeramente mejor que el Kevlar puro. Las muestras demostraron una profundidad similar, pero el Kevlar limpio mostró más arrancamiento y extensión del hilo. Los observadores descubrieron que el STF-Kevlar pudo resistir la prueba de puñalada mejor que el Kevlar puro. Más tarde, en una prueba de puñalada con un impactador de púas, el STF-Kevlar demostró resultados significativamente mejores que el Kevlar puro. Mientras que en otra prueba de puñalada con impactador de púas, el STF-Kevlar mostró pequeñas cantidades de distorsión en el tejido de la tela.
En la prueba cuasiestática, el impactador de la hoja del cuchillo penetró tanto en la muestra de Kevlar pura como en la muestra de STF-Kevlar. Sin embargo, la muestra de STF-Kevlar demostró una zona de daño más pequeña y menos hilos cortados. La explicación es que la muestra STF-Kevlar enfrentó una carga significativamente mayor. Se presenta como que el STF-Kevlar pudo resistir más eficientemente la puñalada, y se volvió muy evidente porque mostró su desempeño visualmente. Esta información quedó más clara cuando en otra prueba, el STF-Kevlar y el Kevlar puro mostraron resultados muy diferentes. El Kevlar puro fue penetrado con sólo un pequeño desplazamiento, lo que demuestra que el Kevlar puro no pudo resistir eficazmente la penetración. Mientras tanto, el STF-Kevlar no mostró signos de penetración incluso cuando se fijó en el desplazamiento máximo de 33 mm (1,3 pulgadas).
La característica más notable de la armadura líquida es su capacidad para permanecer flexible y al mismo tiempo proporcionar cantidades razonables de protección. La prueba se realiza pesando los ángulos entre una posición original y una nueva posición para determinar la flexibilidad de las muestras de Kevlar. Durante el experimento, demostró que STF-Kevlar tenía una protección de fuerza contundente más vital. La prueba muestra que STF-Kevlar tenía flexibilidad pero también protección contra golpes contundentes.
{{cite magazine}}: Cite magazine requiere |magazine=( ayuda )