Voditelj ove studije profesor Darren Chian Siau Chen sa National University of Singapore’s Faculty of Engineering je sa svojim timom znanstvenika proučavao što se događa prilikom ispaljivanja brzih projektila u blok načinjen od pijeska te je došao do saznanja da pijesak može upiti više od 85% energije proizašle iz udara. Ta se sposobnost povećava s povećanjem brzine projektila.
Pijesak već ima svoju primjenu u vojsci, ali jako malo se zna o njegovoj jedinstvenoj sposobnosti upijanja energije. Ova saznanja sugeriraju da bi pijesak mogao biti jeftinija, laganija i ekološki prihvatljivija alternativa za poboljšanje zaštite infrastruktura.
Znanstvenici su provodili testove za vrijeme ispaljivanja projektila različitih oblika i veličina u blok od silikatnog pijeska. Silikatni pijesak je najpoznatija vrsta pijeska.
„Iako se pijesak koristi za obranu, postoji jako malo saznanja o tome zašto je otporan na udarce i kako se ta otpornost povećava s brzinom i geometrijom projektila. Naša studija se usredotočuje na mehanizam energije apsorpcije. Mi smo spoznali da pijesak ima veliki potencijal kao materijal za zaštitu protiv udara“, rekao je profesor Chian.
Pijesak ima bolju sposobnost upijanja energije od čelika
Znanstvenici su otkrili kako prilikom udarca može nastati ekstrema frikcijska snaga koja može razbiti projektil na komadiće. To se događa zbog pritiska, a zrnca pijeska se šire i pružaju otpor projektilima.
Međutim, sposobnost upijanja energije čelika značajno se smanjuje kako se povećava brzina projektila, pa projektil lako prođe kroz njega. To se naziva hidrodinamički efekt – čelik se ponaša kao tekućina bez materijalne snage prilikom udarca projektila velike brzine.
Tim znanstvenika vjeruje da bi ova saznanja mogla utjecati na širu primjenu pijeska koji se trenutno najviše koristi u proizvodnji stakla i građevini.
„Zbog ovih jedinstvenih karakteristika, pijesak bi mogao imati širu primjenu u svakodnevnom životu i sustavu obrane. Na primjer, mogao bi djelomično zamijeniti uporabu čelika koji je jedan od ključnih materijala za sustave ratne opreme jer je pijesak jeftiniji i laganiji. Za vrijeme ratnog stanja, može se koristiti i kao dodatni građevni materijal za poboljšanje zaštite važnih infrastruktura i skloništa“, rekao je prof. Chian.
Ovaj tim znanstvenika će provesti daljnja istraživanja kako bi otkrili pravi potencijal pijeska i drugih materijala kao što je npr. šljunak.
