Олександрійський школяр винайшов бронежилет на основі неньютонівської рідини
Артем Самсонов навчається в олександрійській гімназії обласного НВК (гімназія-інтернат – школа мистецтв), або, простіше кажучи, у філії ліцею Короткова. Хлопець неабияк захоплюється фізикою і вже має серйозні досягнення у цій науці. Він винайшов бронежилет на основі неньютонівської рідини. Свій винахід він представив у кількох вітчизняних конкурсах і отримав запрошення на міжнародну виставку Expo-Sciences International 2017 (ESI 2017), яка відбудеться в Бразилії в серпні цього року. Що це за унікальний бронежилет, юний винахідник розповів «КП».
– Це перший мій винахід. Якось читав в інтернеті різні наукові статті і випадково побачив публікацію про неньютонівську рідину. Мене це дуже зацікавило. Дізнався, що її використовують для виготовлення бронежилетів. Авторами останньої розробки були поляки, але їхній бронежилет складався з суцільних пластин, що робило його не надто надійним, – пояснює Артем. – Тоді я подумав, а якщо зробити його не суцільним, а з пластин, наповнених рідиною. Подивився безліч дизайнів, узагальнив і придумав свій, який складається з кількох пластин, а ті в свою чергу складаються зі ще менших пластин, заповнених неньютонівською рідиною.
Хлопець переконаний, саме така технологія дозволяє зменшити або прибрати зовсім кінетичну енергію кулі, удар від якої інколи через бронежилет навіть може зламати бійцю ребра. Пластини, заповнені цією рідиною, роблять бронежилет більш надійним і це є основною особливістю винаходу олександрійського школяра.
– За моїми розрахунками вага бронежилету становитиме 15 кілограмів, тоді як бронежилети, що нині є у використанні, важать в середньому 20, – каже Артем і зазначає, ставив за мету зробити бронежилет не лише для військових, а й для поліцейських. Адже такий захист даватиме можливість бути більш мобільним і при цьому бути надійно захищеним від вогнепального поранення.
– Рік тому в Артема виникла ідея створити такий бронежилет, але тоді це була сира задумка. А от її реалізацією протягом року займалися разом, – розповідає педагогічний керівник, учитель, керівник секції МАНу з фізики і математики Олександр Мирошніченко. – Ми проводили різні дослідження, як рідина в бронежилеті поглинає удар кулі з висоти, як жилет захищає тіло, яке падає з висоти тощо. Об’єкт не пробиває жилет, але є віддача. Зараз ми досліджуємо, як вона впливатиме на тіло людини.
Учитель каже, бронежилет, наповнений неньютонівською рідиною, має триваліший захист, ніж інші. Адже навіть коли куля пробиває основу, неньютонівська рідина витікає не так швидко, як рідина з бронежилетів, що нині є на озброєнні.
Свій винахід Артем торік успішно захистив на обласному етапі малої академії наук і представив на київському конкурсі-виставці шкільних винаходів «Майбутнє України», де виборов друге місце.
– На конкурсі ідею Артема відзначили і запросили взяти участь у міжнародній виставці Expo-Sciences International 2017 (ESI 2017), яка відбудеться у серпні в Бразилії, але для цього порадили підготувати презентацію винаходу англійською мовою, – зауважує наставник хлопця і додає, нині Артемові треба підтягти знання з іноземної, аби міг не тільки розказати про свій винахід, а й відповідати на запитання конкурсної комісії.
Винахідник звісно мріє поїхати в Бразилію, проте більш важливим є для нього оцінка винаходу вітчизняними науковцями, а також практичне застосування нового типу бронежилетів.
– Нам цікаво почути думку інших спеціалістів, можливо нам дадуть поради, які потім допоможуть удосконалити винахід іще більше, – уточнює учитель і наголошує, тільки після висновків науковців бронежилет можна буде випробувати у реалістичних бойових умовах. Поки цього зробити не можуть, бо такі випробування потребують спеціального дозволу військових і матеріальних затрат.
– Ідея дуже хороша, тепер треба думати, як її втілити в життя, аби вона приносила реальну користь нашим військовим, – підкреслює Олександр Мирошніченко.
Своїм талановитим сином пишаються батьки і дякують, що на його життєвій дорозі зустрівся педагог, який підтримав і розвинув здібності.
– Звісно, як і всі батьки, гордимося сином. Він із дитинства мав потяг до різних знань, але коли пішов учитися в гімназію, захопився точними науками, особливо фізикою. З ним займається дуже хороший вчитель, який підтримав і спрямував у потрібному напрямку, – радіє за Артема мама Ольга Самсонова і додає, звістка про те, що сина кличуть до Бразилії на міжнародний конкурс, стала приємною несподіванкою, але, як і всі батьки, бажають своєму синові тільки хорошого, аби він досяг омріяного результату.
– Звісно, трохи хвилюємося, бо їхати далеко, але якщо цей конкурс відкриє перед Артемом двері у майбутнє, то звичайно ми його тільки підтримаємо, – зазначила мама винахідника.
Попереду в Артема ще рік навчання у школі, проте він уже визначився з майбутньою професією.
– Хочу вступати до Київського політехнічного університету на інженерну спеціальність. Інженерія – це цікаво, – констатує він.
Неньютонівські рідини не піддаються законам звичайних рідин. Вони змінюють свою щільність і в’язкість під впливом на них фізичної сили. Наприклад, якщо механічно впливати на звичайну рідину, вона тектиме і мінятиме свою форму. Якщо впливати на неньютонівську рідину, отримаємо зовсім інший ефект – вона почне приймати властивості твердих тіл і поводитися, як тверде тіло.
Нині у світі дуже популярні неньютонівські рідини. Наприклад, «розумний» пластилін. На дотик нагадує жувальну гумку, але він може текти, рватися і ламатися.
Пояснення цього явища дав Скотт Вайтукайтіс, фізик із університету Чикаго. Разом із колегами він вирішив заглянути всередину непрозорої суміші води й крохмалю і подивитися, як вона реагуватиме на різкі удари. Слідкуючи за тим, що відбувається під поверхнею суміші за допомогою рентгенівської установки, вчені з’ясували, удар «видавлює» воду, що знаходиться між крупинками крохмалю і тертя між ними різко зростає, надаючи рідині властивостей твердого тіла.
Така нетривіальна субстанція, як неньютонівська рідина, може стати чудовою розвагою. Її можна навіть приготувати вдома – із суміші кукурудзяного (або звичайного) крохмалю і води у співвідношенні 2:1. Якщо в таку рідину повільно опустити пальці, вона буде рідкою, стікатиме з рук, а якщо з усієї сили вдарити по ній кулаком, її поверхня перетвориться на пружну масу.
фото: надане героєм
