Học viên sĩ quan quân đội Mỹ chế tạo thành công chất keo gia cố cho giáp kevlar, chỉ cần dụng cụ trong bếp là làm ra được

Sau hơn một năm nghiên cứu và hơn 20 thất bại trong công cuộc đi tìm ra thứ vật chất phù hợp, một học viên sĩ quan Không quân Hoa Kỳ và cũng là một giáo sư đã phát triển thành công một chất keo có thể tăng cường khả năng chống đạn cho áo giáp hiện đại.

Đầu tiên, đây chỉ là một phần dự án hóa học làm tại lớp được làm vào năm 2012, khi đó học viên Hayley Weir đã được giao cho vòng oxy, giáp Kevlar và sợi carbon để tạo ra một thứ vật liệu có thể ngăn được đạn. Dự án này đã làm cô Weir vô cùng hứng thú.

Hayley Weir và Ryan Burke, hai người đã tạo ra loại vật liệu chống đạn kia.

Những vật chất ngăn đạn khiến cho nhớ tới một thứ vật chất phản Newton (non-Newtonian) có tên Oobleck, một thứ chất kì lạ cứng lại khi có tác dụng của lực. Bạn có thể lấy tay khuấy nó dễ dàng những khi đấm mạnh vào, nó sẽ cứng lại và trở thành một dung dịch chịu lực. Những dung dịch phản Newton có thể kể tới dung dịch trộn giữa bột ngô và nước, xi măng trộn nước, ...

Từ lâu, cô Weir đã nghiên cứu với mong muốn tạo ra một loại giáp có thể ngăn được đạn mà không bị vỡ vụn ra khi bị tác động của lực.

“Tới thời điểm nghiên cứu ấy, thì đó là thứ tuyệt nhất mà tôi từng làm khi còn là một học viên sĩ quan quân đội”, cô Weir, người sẽ tốt nghiệp vào cuối mùa Xuân này thổ lộ với tờ Air Force Times.

Ba viên đạn bị dập sau khi được bắn vào lớp giáp mới được phát triển.

Nhưng không lâu sau khi bắt tay vào nghiên cứu, cô phải chuyển ngành từ nghiên cứu hóa học vật liệu trong quân đội sang ngành tư duy chiến lược. Điều đó đã phần nào cản trở nghiên cứu của cô nhưng may thay, cô đã tìm được một người chung chí hướng khác, đó là anh Ryan Burke, một giáo sư quân đội nghiên cứu chiến lược tại học viện này.

Anh Burke, một lính thủy đánh bộ Mỹ, chẳng lạ gì với những phiền toái mà chiếc áo giáp mang lại, anh đã hào hứng tham gia vào nghiên cứu của cô Weir. “Cô ấy đề xuất ý kiến này với tôi và tôi nói đồng ý ngay. Kể cả khi đây là một thất bại thảm hại, tôi vẫn rất muốn thử xem sao”.

Những yếu tố khoa học đằng sau vật chất này không mới và anh Burke khá chắc chắn rằng một phần lớn các nhà khoa học thuộc lĩnh vực phòng vệ cho quân đội và quốc gia đã nghiên cứu nhằm tìm ra một thứ vật liệu như vậy rồi. Nhưng sau khi tìm kiếm và không thấy có kết quả nghiên cứu khả quan nào và nhận được sự ủng hộ từ Trung tâm Kĩ sư Dân dụng Không lực Hoa Kỳ, họ đã bắt tay vào nghiên cứu sâu hơn.

Họ bắt đầu bắt tay vào thử nghiệm vào nửa cuối của 2016, sử dụng trường tập bắn đã có sẵn của quân đội cũng như các thiết bị khác như súng ống, camera tốc độ cao và lượng áo giáp có sẵn. Burke cũng đã liên hệ với Lực lượng Lính thủy Đánh bộ để xin thêm vật liệu và công cụ thử nghiệm.

Họ tạo ra chất ngăn đạn này chỉ với một bộ đồ làm bếp thông thường và dụng cụ bằng nhựa. Sau đó hỗn hợp chất sẽ được đổ vào một túi chân không, dát mỏng ra thành từng lớp 0,6 cm và đưa những túi này vào những khoang giữa của giáp Kevlar.

Việc trộn vật liệu vô cùng đơn giản.

Những bài thử đầu tiên với súng lục 9mm đã không để lại kết quả gì khả quan. “Những viên đạn bay xuyên qua vật liệu chống đạn mà gần như chẳng có dấu hiệu bị dừng lại”, cô Weir nói. Sau khi nghiên cứu và trộn lại thành phần hỗn hợp, đội quân nghiên cứu gồm 2 người này đã quay trở lại trường tập bắn vào hồi tháng 12.

Lần này, họ đã thành công. Camera tốc độ cao cũng cho thấy vật liệu trên đã ngăn được viên đạn, đó cũng là lần đầu tiên họ thử nghiệm thành công vật liệu nói trên. Đầu năm nay, họ đã tới Trung tâm Kĩ sư Dân dụng Không lực Hoa Kỳ để biểu diễn khả năng chống đạn của loại giáp mới này, đồng thời nâng quy mô bài thử lên.

Kết quả ấn tượng cho thấy lớp giáp này có thể ngăn được đạn 9mm, đạn .40 Smith & Wesson và đạn .44 Magnum. Tất cả 3 loại đạn đều được bắn ở khoảng cách gần.

Kích cỡ đạn từ trái qua phải.

Trong những thử nghiệm ấy, đạn 9mm xuyên được sâu nhất và tới được lớp sợi carbon đệm ở trong. Đạn cỡ .40 tới được lớp giáp thứ 3 và đạn .44 Magnum bị chặn lại ngay từ lớp đầu tiên. Bởi nó có thể chặn được đạn .44 Magnum, loại giáp này sẽ được xếp vào hạng áo giáp Lớp 3, loại thường xuyên được sử dụng bởi nhân viên an ninh tại Không lực Hoa Kỳ.

Lực va chạm của viên đạn càng lớn, càng nhiều phân tử trong hỗn hợp chống đại phản hồi lại và kết quả chống đạn sẽ lại càng tốt hơn. “Đạn càng mạnh, hiệu ứng dồn phân tử lại để phản lực lại càng lớn”, anh Burke nói.

“Chúng tôi rất hài lòng với kết quả này”, Jeff Owens, một nhà nghiên cứu hóa học cấp cao tại Trung tâm Kĩ sư Dân dụng Không lực Hoa Kỳ nói. “Giờ ta đã hiểu thêm về tầm quan trọng của những vật chất mới khác hơn, chúng tôi sẽ quay lại nghiên cứu và chia từng loại vật liệu ra và tối ưu hóa chúng, để tạo ra một mức độ bảo vệ cao hơn”.

Loại áo giáp mới mà Weir và Burke tạo nên dùng ít vải hơn giáo quy chuẩn tới 75%. Nó cũng có tiềm năng lớn trong việc tạo ra một lớp bảo vệ bọc lên phương tiện vận chuyển và thậm chí cả các phi cơ chiến đấu, bảo vệ những người ngồi bên trong khỏi mảnh đạn và những viên đạn bắn trực tiếp.

“Nó sẽ làm nên một sự khác biệt lớn cho những người lính trên chiến trường”, Burke nói.

Bởi cách sản xuất đơn giản và không tốn nhiều công sức, người dân thường cũng có thể được hưởng lợi từ thứ giáp được tạo nên từ vật chất mới này. Nhất là trong tình trạng hỗn loạn hiện tại, ai cũng cần được bảo vệ. “Tôi không nghĩ rằng đây là toàn bộ khả năng của vật chất này”, Weir nói hồi đầu tháng Năm này. “Tôi nghĩ nó sẽ còn có thể phát triển mạnh mẽ hơn nữa”.

Hiện tại, chưa rõ quân đội Mỹ sẽ ứng dụng vật chất này như thế nào, nhưng những báo cáo mới đây cho hay họ cũng đang tìm cách để làm “giảm gánh nặng” cho các người lính trên chiến trường. Theo nghiên cứu của chính phủ, thì họ muốn giảm khối lượng áo giáp hiện tại (trung bình 12 kg/người) xuống thấp hơn nữa. Hiện lính thủy đánh bộ phải mang khoảng 53 kg trên người và lính bộ là 57 kg, cả hai chỉ số đều đã tính cả giáp.

Người lính chắc hẳn sẽ chiến đấu dễ dàng và hiệu quả hơn khi đã trút đi được một phần gánh nặng tới từ chính cân nặng họ phải mang trên người.