Apesar de a ciência ter desenvolvido diversas tecnologias para proteger os soldados, como os coletes balísticos, até agora era praticamente impossível criar dispositivos de proteção contra estilhaços ou bombas.
O design de equipamentos contra temperaturas extremas é para a indústria de armas tão necessário quanto difícil, já que não é frequente encontrar materiais de alta resistência.
Por isso, pesquisadores da Universidade de Harvard, junto com o Comando de Desenvolvimento de Capacidades de Combate do Exército dos Estados Unidos (CCDC, na sigla em inglês), desenvolveram um material que protege tanto de projéteis como de temperaturas mais extremas.
This lightweight, multifunctional nanofiber could protect soldiers, astronauts and fire fighters from extreme temperatures and ballistic threats: https://t.co/qfc3tpwb9p @CCDCSoldier @WestPoint_USMA @wyssinstitute pic.twitter.com/z3txOXafQL
— Harvard SEAS (@hseas) June 30, 2020
Esta leve nanofibra multifuncional poderia proteger os soldados, astronautas e bombeiros de temperaturas extremas e ameaças balísticas.
Além disso, como é feito de nanofibras, é leve e não dificulta a mobilidade dos soldados em combate.
O autor principal do estudo, Kevin Kit Parker, é professor de Bioengenharia e Física Aplicada na Escola de Engenharia e Ciências Aplicadas John A. Paulson de Harvard. Além disso, é tenente-coronel da reserva do Exército dos EUA e combateu no Afeganistão, onde pôde observar, em primeira mão, como a proteção corporal é capaz de salvar vidas, segundo afirmou ao jornal universitário Harvard Gazette.
"Também vi como a armadura pesada limitava a mobilidade. Como soldados no campo de batalha, [nossas] três principais atividades são se mover, disparar e se comunicar. Se uma delas for limitada, a capacidade de sobrevivência é reduzida e coloca em perigo o êxito da missão", ressaltou.
Sua experiência militar o levou a desenvolver a investigação, com o objetivo de encontrar um material multifuncional que pudesse proteger os soldados de qualquer ameaça externa.
Alguns dos materiais clássicos usados na tecnologia militar são o Kevlar e o Twaron, fibras sintéticas que fornecem proteção balística ou térmica.
.@Harvard researchers, @CCDCSoldier & @WestPoint_USMA have developed a lightweight, multifunctional nanofiber material that can protect wearers from extreme temps & ballistic threats.
— U.S. Army Reserve (@USArmyReserve) July 5, 2020
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Pesquisadores de Harvard, CCDC e USMA desenvolveram um material leve e multifuncional de nanofibra que pode proteger os soldados de temperaturas extremas e ameaças balísticas.
A equipe de pesquisa usou uma técnica de eletrofiação, chamada de Rotary Jet-Spinning de Imersão (RJS) e desenvolvida por Parker, para fabricar as nanofibras.
A Rotary Jet-Spinning (RJS) funciona como uma máquina de algodão doce. Uma solução líquida de polímero é carregada em um reservatório e empurrada para fora através de uma pequena abertura por força centrífuga, à medida que o dispositivo gira. Conforme a solução vai saindo do reservatório, o solvente evapora e os polímeros solidificam e se alongam em fibras pequenas e finas.
Para testar o novo material, os pesquisadores simularam o impacto de estilhaços disparando grandes projéteis contra a amostra. Os resultados não mostraram grande diferença com testes feitos com Twaron.
No entanto, nos testes de proteção térmica, a nova nanofibra forneceu 20 vezes mais capacidade de isolamento térmico do que os Twaron e Kevlar comerciais.
"Demonstramos que é possível desenvolver têxteis altamente protetores. Nosso desafio agora é incrementar os avanços científicos a produtos inovadores para meus irmãos e irmãs do Exército", afirmou Parker.
