Чешуйчатые бронежилеты, имитирующие гибкость рыб

В старые времена, рыцари защищали себя бронёй, состоящей из тяжелых жестких частей. Эта идея может в один прекрасный день быть пересмотрена. Солдаты будущего могут быть одеты в удобную легкую броню с почти непроницаемой кожей "драконьей рыбы".

Эта рыба, Polypterus senegalus, является опасным существом, чей сильный укус и крепкий экзоскелет сохранили свой ​​вид в течение 96 миллионов лет. Каждая из чешуек, которые охватывают её длинное тело, состоят из нескольких слоев, когда рыбу укусили, все слои дают трещины в разные стороны так, что она в целом остаётся невредимой.

"Теперь мы знаем, как работают различные виды чешуек - как ряд соединений между "колышками" и "гнёздами", что позволяет рыбе сгибаться, когда она плавает. Это сочетание гибкости и прочности идеально подходит для брони, защищающей людей",- сказала Свати Варшани из Массачусетского технологического института, выступая на совещании общества интегративной и сравнительной биологии в Сан-Франциско в начале этого месяца. Она и её коллеги провели рентгеновское сканирование чешуи, реконструировали её форму, а затем выяснили, как она соединяется вместе.

Чешуйки, находящиеся с гибкими частями рыбы, такие, как хвост, значительно меньше и позволяют рыбе согнуться. А те, которые по бокам рыбы, защищают внутренние органы, и поэтому более крупные и более жёсткие. Их суставы подходят друг к другу плотно, так что каждый "колышек" усиливает следующую чешуйку, а не позволяет ей сгибаться.

Исследователи создали компьютерные модели различных типов чешуи и увеличили и их до 10 раз от первоначального размера. Использовав 3D-принтер, они распечатали лист из 144 взаимосвязанных чешуек из жесткого материала. Группа надеется, что в конечном итоге сможет разработать полный костюм рыбы в масштабе бронежилета для американских военных, которые могли бы заменить тяжелые доспехи кевлара используемые в настоящее время, но Варшани говорит, что до этого ещё далеко. Такой костюм будет имитировать рыбу: жесткий и сильный к туловищу и более гибкий по отношению к суставам.

"Эти рыбы являются перспективными моделями для создания брони людям, потому что они уже проверили свои инженерные конструкции на себе",- говорит Доминик Адриенс из Гентского университета в Бельгии. Как только проект будет закончен, исследователи смогут использовать различные материалы для изготовления костюмов. Керамическая, например, обеспечит тепловую защиту; металл сможет предотвратить пробития.