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China puede crear la armadura perfecta para sus soldados
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Capaz de resistir balas antitanque

China puede crear la armadura perfecta para sus soldados

Científicos han dado con una mezcla de materiales inspirados en las escamas de la carpa forrajera capaz de parar balas de perforación como las que se usan contra los tanques

Foto: Soldado americano con armadura corporal y gafas de realidad aumentada (US Army)
Soldado americano con armadura corporal y gafas de realidad aumentada (US Army)

Investigadores de la Universidad de Hunan, China, afirman haber creado un material que, además de ser ligero y flexible, es capaz de resistir varios disparos de balas antitanque a una distancia de 15 metros. Si es cierto, el tejido tiene aplicaciones militares obvias: el ejército chino podría ahora crear la armadura (casi) perfecta para soldados. Básicamente, podrían ser casi inmunes a las balas enemigas.

Foto: El Dr. Quach en su laboratorio. (Universidad de Adelaide)

La carpa forrajera, o carpa china, es un tipo de pez que se alimenta de vegetación muy consumido en China y que tiene unas escamas de una dureza extraordinaria. Estas escamas han evolucionado de esta manera para protegerse del ataque de sus depredadores y hoy en día son capaces de resistir hasta las puntas de los cuchillos de los cocineros que las preparan.

Deju Zhu, investigador de la Universidad de Hunan, y su equipo publicaron un artículo en 2016 en el que describían la composición de las escamas y su estructura. Vieron que las escamas están compuestas de dos tipos de materiales, la capa ósea exterior es más dura y la interior, formada de colágeno, mucho más flexible. Esta capa de colágeno, dicen los investigadores, está formada por láminas de fibras retorcidas y superpuestas que le dan mucha resistencia. Además, descubrieron que cuando las escamas se secan son entre tres y 10 veces más resistentes que cuando estaban hidratadas.

placeholder El carburo de silicio resultó ser muy parecido a las escamas de las carpas chinas. (Universidad de Hunan)
El carburo de silicio resultó ser muy parecido a las escamas de las carpas chinas. (Universidad de Hunan)

Escamas sintéticas

Ahora, los investigadores chinos han conseguido recrear ese material de manera sintética en el laboratorio. Después de muchas pruebas, el equipo se ha decantado por el carburo de silicio, un material base semiconductor que según ellos les ha dado un resultado similar.

El equipo ha echado mano de avanzados modelos informáticos para conseguir la forma, el grosor y el patrón de distribución de las escamas que, según ellos, les ha ayudado a obtener resultados fiables y consistentes.

placeholder El material resistió el impacto de balas antitanques. (Universidad de Hunan)
El material resistió el impacto de balas antitanques. (Universidad de Hunan)

Para comprobar si el material es tan resistente como ellos se imaginaban, el equipo de científicos disparó tres proyectiles AP, unas balas perforantes capaces de atravesar el blindaje de los tanques, a una distancia de 15 metros y a una velocidad que dobla la del sonido. Según los investigadores, ninguno de los disparos fue capaz de perforar el material, aunque dejaron una muesca de 20 milímetros en la pared de goma que había tras el tejido.

Los investigadores observaron, sin embargo, que hay una manera en que estos disparos pueden llegar a ser letales: cuando el impacto es capaz de desintegrar una de las escamas haciéndole perder su energía cinética.

Chalecos antibalas ligeros y flexibles

El trabajo de un buen chaleco antibalas consiste en dispersar la energía del impacto del proyectil sin dejar que esta perfore el material. Si funciona correctamente, el portador del chaleco recibe un fuerte golpe que aunque no sea letal, le va a dejar dolorido durante un tiempo.

Los materiales que se han utilizado para este tipo de chalecos han ido variando con los años. Se ha evolucionado mucho desde las primeras versiones en las que se introducía una pesada placa de metal en el chaleco. Ahora, la experimentación de materiales ha traído chalecos hechos de tejidos más duros y ligeros, o materiales como el kevlar hilado, cinco veces más fuerte que el acero, o el ‘dragon skin’.

placeholder Los chalecos de 'dragon skin' han dejado de fabricarse. (Wikimedia)
Los chalecos de 'dragon skin' han dejado de fabricarse. (Wikimedia)

El ‘dragon skin’ parte de un principio de diseño similar al que proponen los investigadores de la Universidad de Hunan. Está hecho con una serie de escamas superpuestas de cerámica de alta resistencia envueltas en un tejido de fibra de vidrio que es capaz de aguantar los disparos de un AK-47. A pesar de que es mucho más ligero y flexible que otros, se dejó de fabricar cuando el ejército estadounidense descubrió fallos del material en entornos de combate.

Otro material experimental es el carbono nanoarquitectado, una nanoestructura de carbono de la que ya hablamos aquí y que es más duro que el Kevlar, pero más fino que el papel. El carbono es un material frágil, pero su estructura interna y el pequeño tamaño de los puntales del nanomaterial da como resultado un tejido similar a la goma.

Foto: El nuevo material bajo el microscopio electrónico (MIT/Caltech/ETH Zürich)

"Los materiales nanoarquitectados son realmente prometedores como materiales de mitigación de impactos", afirma el autor principal del estudio, Carlos Portela, profesor adjunto de ingeniería mecánica en el MIT. "Demostramos que el material puede absorber mucha energía debido a este mecanismo de compactación de choque de los puntales a nanoescala, frente a algo que es totalmente denso y monolítico, no nanoarquitectónico".

Como dice el propio Portela, todavía faltan muchas cosas por conocer sobre este material, pero según se vayan disipando las dudas podrá dar lugar a aplicaciones más generales. Si logran fabricar alguno de estos materiales tan prometedores en masa podríamos tener en poco tiempo ropa ultrarresistente hecha de cota de malla microscópica de carbono. O un revestimiento de carburo de silicio para naves espaciales que eviten los impactos de los micrometeoritos en el espacio y que recubra la nave con un bonito patrón de escamas.

Investigadores de la Universidad de Hunan, China, afirman haber creado un material que, además de ser ligero y flexible, es capaz de resistir varios disparos de balas antitanque a una distancia de 15 metros. Si es cierto, el tejido tiene aplicaciones militares obvias: el ejército chino podría ahora crear la armadura (casi) perfecta para soldados. Básicamente, podrían ser casi inmunes a las balas enemigas.

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