Jak wykonać zbroję przyszłości? 10 propozycji

Tym razem mamy dla Was nietypowe zestawienie - spróbujemy znaleźć materiał, który byłby w stanie oprzeć się broni laserowej. Czy istnieje obecnie takie tworzywo, z którego dałoby się skonstruować pancerz chroniący przed laserem? Tak na wszelki wypadek oczywiście.

Czy pancerz zrobiony ze stali byłby w stanie ochronić żołnierza przyszłości? Zakładając, że stal topi się przy temperaturze ok. 1500 stopni Celsjusza (zaczyna wrzeć przy 3 tys. stopni), a większość laserów osiąga temperaturę 1000 stopni, stalowa zbroja mogłaby wytrzymać uderzenie lasera. Są jednak znacznie mocniejsze lasery, które spokojnie tną metale i grawerują na nich z wielką precyzją, osiągając znacznie wyższe temperatury.

Nawet jeśli stal wytrzymałaby temperaturę promienia lasera, żołnierz odziany w zbroję z tego materiału ugotowałby się, zanim zbroja zostałaby naruszona. Podsumowując - stal to raczej nie najlepszy materiał na zbroję przyszłości.

Kevlar potrafi uchronić przed pociskami balistycznymi, ale czy poradzi sobie z laserem? Chociaż temperatura topnienia kevlaru wynosi 500 stopni Celsjusza, jest to materiał znacznie bardziej stabilny i odporny na temperaturę. Dzięki temu trudniej się pali i jest tak popularny wśród straży pożarnej na całym świecie.

Problem z kevleram jest taki, że im większą temperaturę osiąga, tym bardziej staje się kruchy. Przy 160 stopniach traci 10% swojej wytrzymałości po 500 godzinach. Przy 260 stopniach traci 50% po 70 godzinach. Kevlar wytrzyma niższe temperatury lasera, jednak przy wyższych laser jest w stanie naruszyć polimerową strukturę Kevlaru i przedostać się przez niego.

Kevlar to lepszy kandydat niż stal, ale wciąż daleko mu do ideału. Zakładając, że lasery bojowe będą raczej bronią o wysokiej temperaturze, czas zacząć myśleć o jakiejś alternatywie.

Promień lasera to monochromatyczna wiązka fotonów. Dzięki temu powierzchnia o takim samym kolorze jak laser będzie w stanie go odbijać! Przynajmniej tak to powinno działać w dużym uproszczeniu.

W praktyce jednak część energii lasera naruszy strukturę powierzchni, ewentualnie zmieniając jej kolor. Stąd już prosta droga do zrobienia dziur w naszej kolorowej zbroi. Nie ma też pewności, że wróg akurat nie potraktuje nas laserem innego koloru niż nasze odzienie ochronne.

Na przykładzie bohaterów Star Treka można zobaczyć, że np. czerwone koszule nie zapewniły należytej ochrony ;)

Taka zbroja zostałaby zrobiona z jednego z bardziej nowoczesnych materiałów. Materiał tego typu (o którym już pisaliśmy na Gadżetomanii) normalnie jest elastyczny i twardnieje dopiero pod wpływem uderzenia z dużą prędkością (np. pocisku).

Czy może przetrwać strzał z broni laserowej? Najprawdopodobniej tylko wtedy, gdy byłby to krótki, pojedynczy impuls. Przy kolejnych uderzeniach lub jednym długotrwałym warstwa ochronna szybko by się wypaliła. Krótko mówiąc: wciąż daleko do ideału.

Lustro odbija laser, prawda? Dlaczego więc nie pójść na łatwiznę i nie zrobić zbroi z tego materiału? Jak się okazuje, wcale nie jest to takie proste. Pomijając problemy konstrukcyjne (jak miałby wyglądać i poruszać się żołnierz obwieszony lustrami?), każde lustro odbija światło o określonej częstotliwości, więc nie byłaby to raczej uniwersalna ochrona przeciwlaserowa. Rzadko kiedy spotka się w 100% gładkie zwierciadło, więc część energii lasera zostanie zaabsorbowana, powodując uszkodzenia i ewentualnie jego zniszczenie.

Wynika z tego, że lustro nie będzie dobrym materiałem ochronnym. Spróbujmy czegoś innego.

Jak wiadomo, materiały ceramiczne są odporne na wysokie temperatury, a te używane w wojsku do konstrukcji pancerzy są jeszcze wytrzymalsze. Podczas gdy aluminium zaczyna topnieć w temperaturze 660 stopni Celsjusza, to np. tlenek glinu dopiero przy 2000 stopniach.

Materiały ceramiczne będą więc całkiem nieźle chronić przed promieniami lasera, jednak trzeba pamiętać, że ich struktura może zostać naruszona pod wpływem rosnącej temperatury. Niektóre z nich mogą się krystalizować i zmieniać swoje właściwości fizyczne. Ogólnie mogą służyć jako ochrona przed laserem, ale 100% pewności nie ma.

Kryształy wykorzystywane są w konstrukcji laserów - pomagają dostosować długość fali światła. Czy nie można tego procesu odwrócić? Owszem, osłonięcie naturalnymi kryształami, których chaotyczna struktura rozproszy światło, mogłaby uchronić przed promieniem lasera. Gdyby jednak udało się przedrzeć przez kryształową osłonę (przy chaotycznej strukturze pewnie nie byłoby to takie trudne), energia cieplna nie zostałaby rozproszona.

Kryształy mają też swoje ograniczenia. Zdolność rozproszenia zależy od ich wielkości - im większe, tym więcej ciepła są w stanie rozproszyć. Dodatkowo długotrwałe wystawienie na gorąco również może uszkodzić kryształ, a co za tym idzie - osłabić jego możliwości ochronne.

Jedną ze skutecznych metod obrony przed laserem mogłyby być substancje odbijające promień lasera. Taka substancja miałaby formę rozpylanego aerozolu, który tworzyłby zaporę niczym granaty dymne. Cząsteczki utrzymywałyby się w powietrzu przez jakiś czas (w zależności od warunków pogodowych), zapewniając częściową osłonę dla żołnierzy.

Taka osłona w pewnym stopniu przeciwdziała atakowi laserowemu, choć ma swoje wady - zapasy aerozolu mogą się zwyczajnie skończyć, a zbyt silny wiatr - odkryć żołnierzy na atak przeciwnika.

Z materiałów kompozytowych tworzy się między innymi skafandry ochronne stosowane przez saperów. Wzorując się na tego typu odzieniu ochronnym, możliwe, że dałoby się stworzyć pancerz bojowy odporny na laser. Różnorodność struktury kompozytów pozwala na zastosowanie różnych materiałów - np. ceramicznych - co zwiększa szansę na uchronienie się przed promieniami lasera.

Być może to jest dobra droga dla ewentualnych pancerzy antylaserowych.

W tym miejscu ocieramy się o fantastykę, ale dlaczego nie wybiec trochę w przyszłość? Przecież już teraz istnieje możliwość stworzenia antylasera, więc może w przyszłości ta technologia zostanie na tyle udoskonalona, żeby skutecznie chronić żołnierzy.

Jakie Wy macie pomysły na obronę przed bronią laserową? Może są znacznie bardziej skuteczne sposoby, które nie znalazły się w zestawieniu? Jeżeli tak, to dajcie znać w komentarzach lub na facebookowym profilu Gadżetomanii.