Dilatan

Daripada Wikipedia, ensiklopedia bebas.
Jump to navigation Jump to search

Perisai Cecair merupakan bahan yang sedang diselidik oleh Makmal Tentera Amerika Syarikat ("United States Army Research Laboratory - ARL"). Ia merupakan cecair di bawah tekanan normal atau rendah dan membentuk pepejal di bawah tekanan tinggi. Cecair ini dihasilkan menggunakan polyethylene glycol dan bahagian pepejal menggunakan zarah nano silika. Cecair ini dirembeskan pada kesemua lapisan ves Kevlar.[1]

Cecair penebalan ricih (STF), yang bertindak seperti pepejal apabila ia dikenakan tekanan mekanikal atau ricih. Dalam kata lain, ia bergerak seperti cecair sehingga objek menghantam atau menggoncangkannya dengan kuat. Ketika itu, ia mengeras dalam mikrosaat. Ini bertentangan dengan cecair penipisan ricih, seperti cat, yang menjadi semakin cair apabila ia dikacau atau gegarkan.

cecair penebalan ricih merupakan koloid, terdiri daripada zarah halus terampai dalam cecair. Zarah ini menolak lemah sesama sendiri, dengan itu mereka mudah terampai dalam cecair tanpa bergumpal atau mendak ke bawah. Tetapi tenaga oleh hentaman mengatasi kuasa tolakan antara zarah memaksa mereka bercantum, membentuk jisim yang dikenali sebagai gumpalan hidro ("hydroclusters). Apabila tenaga dari hentaman berkurangan, zarah kembali menolak sesama sendiri. Gumpalan hidro terlerai, dan bahan yang kelihatan pepejal kembali sebagai cecair.

Sebelum hentaman, zarah dalam cecair penebalan ricih berada dalam keadaan keseimbangan. Selepas hentaman, mereka membentuk struktur pepejal dengan bergumpalan.

BAE Systems turut mengadakan penyelidikan pada ves Kevlar yang sama dengan cecair antara lapisan polimer, dan ini mendapat litupan akhbar yang agak meluas pada Ogos 2010. BAE mengambil alih syarikat penyelidikan US "Armor Holdings" yang sedang melalukan penyelidikan berasaskan ampaian zarah silika.[2] [3]

Cecair yang digunakan bagi tujuan ini merupakan cecair bukan-Newtonan, dan biasanya dirujuk sebagai cecair penebalan ricih ("shear thickening fluids") atau STF, yang serupa dengan dilatan.

Selain itu cecair magnetorheologikal ("magnetorheological (MR) fluid") turut dikaji bagi membantu mengukuhkan perisai Kevlar. Cecair magnetorheologikal biasanya amerupakan minyak yang mengandungi zarah besi. Seringkali, surfaktan menyelitupi zarah bagi melindungi dan membantu pengampaian dalam cecair. Biasanya zarah besi membentuk 20 hingga 40 peratus daripada isipadu cecair.

Zarah besi yang halus itu yang berukuran antara 3 hingga 10 mikron memiliki kesan yang berkuasa pada kelikatan cecair. Apabila dikenakan pada medan magnet, cecair tersebut memejal dalam dua belas per seribu saat, menghasilkan istilah "magnetorheologikal". Rheologi merupakan cabang mekanik yang mengkaji kaitan antara kuasa dan cara bahan menukar bentuk.

Perisai cecair ini membolehkan perisai perlindungan dibentuk bagi mengatasi ancaman yang dihadapi. Sebagai contoh, kereta kebal yang ertempur secara berhadapan mungkin akan mengalihkan kesemua perisainya ke hadapan, tetapi apabila meronda di laluan sempit perisai boleh dialih pada bahagian sisi. Komposisi, bentuk, said, dan kekuatan medan magnet memberi kesan pada kekuatan perisai tersebut. Sebagai contoh penyelidik MIT bermula dengan zarah besi bulat yang boleh gelincir sesama sendiri walaupun dibawah medan magnet. Ini menghadkan kekuatan perisai cecair tersebut, dengan itu menukar bentuk zarah mungkin mampu meningkatkan kekuatan perisai tersebut.

Selain itu magnet yang cukup besar bagi mengawal keseluruhan pakaian perisai peribadi menjadi terlalu berat dan tidak pratikal, penyelidik mengkaji litar seni yang terbenam pada keseluruhan pakaian itu sendiri bagi menghasilkan medan magnet yang diperlukan.

Bagaimanapun pada masa ini kedua-dua perisai cecair masih belum disempurnakan bagi kegunaan medan tempur. Cecair MR mungkin memerlukan kajian sehingga 10 tahun lagi sebelum ia mampu menahan peluru secara pasti.[4]


Lihat juga[sunting | sunting sumber]

Rujukan[sunting | sunting sumber]