Mokslininkai kuria medžiagas, galinčias apsaugoti nuo sprogimų ir stiprių smūgių
Ar įmanoma sukurti medžiagas, kurios sugertų smūgio energiją ir sumažintų jos poveikį žmonėms bei svarbiems statiniams? Atsakymo į šį klausimą ieško Lietuvos mokslininkai, VILNIUS TECH laboratorijose kuriantys naujos kartos kompozitines medžiagas. Ateityje jos galėtų būti naudojamos apsauginiuose skyduose, saugos kambariuose ar kituose sprendimuose, skirtuose kritinės infrastruktūros ir gyventojų apsaugai nuo sprogimų bei kitų ekstremalių apkrovų.
Pagrindinis tyrimų tikslas – sukurti medžiagas, kurios ne tik atlaikytų stiprų smūgį, bet ir kuo efektyviau sugertų jo energiją. Tokie sprendimai galėtų būti pritaikyti tiek civilinėje, tiek gynybos infrastruktūroje, padedant sumažinti nelaimių ar karo padarinius[1].
Tyrėjai pabrėžia, kad kuriant tokias medžiagas svarbiausia suprasti jų elgseną įvairiomis apkrovų sąlygomis, todėl atliekami išsamūs laboratoriniai ir praktiniai bandymai.
Bandymai vyksta tiek laboratorijoje, tiek realių sprogimų sąlygomis
Naujosios medžiagos tikrinamos naudojant specialų dinaminių bandymų stendą, kuriame joms tenka iki 200 džaulių energijos siekiantis smūgis. Tokia apkrova prilygsta automato kulkos smūgiui arba maždaug 100 kilogramų svoriui, krentančiam iš dviejų metrų aukščio. Bandymų metu mokslininkai stebi, kaip medžiaga deformuojasi, kaip skyla jos sluoksniai ir kiek energijos ji sugeba sugerti. Ši informacija leidžia tiksliai įvertinti medžiagos savybes ir tobulinti būsimų apsauginių konstrukcijų sprendimus.
„Galima matyti, kaip ta medžiaga suyra, kaip dirba atskiri jos sluoksniai, jeigu kalbame apie kompozitinę medžiagą. Mums būtent tokių duomenų ir reikia, norint kurti saugią konstrukcinę apsaugą: modulį, skydą ar bet ką, kur aktualūs smūgiai“, – sako VILNIUS TECH Metalinių ir kompozitinių konstrukcijų katedros docentas Arvydas Rimkus.
Laboratoriniai tyrimai – tik viena proceso dalis. Siekdami kuo tiksliau įvertinti medžiagų atsparumą, mokslininkai jas išbando ir itin sudėtingomis sąlygomis. Medžiagos veikiamos nuo 70 laipsnių šalčio iki 150 laipsnių karščio, taip modeliuojant skirtingas aplinkos sąlygas.
Be to, jau atliekami pirminiai bandymai su tikrais sprogmenimis, leidžiantys įvertinti medžiagų atsparumą realiai sprogimo bangai ir skeveldrų poveikiui. Tokie tyrimai padeda suprasti, kaip kuriami sprendimai veiktų realiose situacijose ir kokios technologijos galėtų būti pritaikytos ateityje.
Tyrimai – dalis milijoninės Lietuvos inovacijų programos
Sprogimams atsparių medžiagų kūrimas yra viena iš nacionalinės iniciatyvos „Sumani ir klimatui neutrali Lietuva“ krypčių. Ši programa vienija mokslo institucijas, verslą ir valstybės sektorių, siekiant kurti pažangias technologijas, kurios ne tik didintų šalies saugumą, bet ir prisidėtų prie tvarios ekonomikos bei klimato neutralumo tikslų.
Programoje įgyvendinama ir daugiau inovatyvių projektų. Mokslininkai kuria naujos kartos saulės elementus, klimatui neutralias statybines medžiagas, alternatyvas betonui, tvaresnius plastikus, inovatyvias kelių dangas bei garsą sugeriančias medžiagas iš perdirbto plastiko ir naudotų padangų. Šių projektų tikslas – skatinti pažangių technologijų kūrimą, mažinti aplinkos taršą ir stiprinti Lietuvos konkurencingumą.
Projektą koordinuoja Inovacijų agentūra. Misijai „Sumani ir klimatui neutrali Lietuva“ skirta daugiau kaip 31 mln. eurų Europos Sąjungos ir valstybės biudžeto lėšų, o visa misijomis grįstų mokslo ir inovacijų programa, apimanti tris nacionalines misijas, finansuojama daugiau kaip 88 mln. eurų.
Šios investicijos laikomos vienu svarbiausių Lietuvos žingsnių, siekiant stiprinti šalies inovacijų ekosistemą, didinti energetinę nepriklausomybę ir kurti sprendimus, kurie ateityje prisidės tiek prie visuomenės saugumo, tiek prie tvaresnės ekonomikos vystymo.
