Các nhà nghiên cứu từ trường Đại học Bắc Carolina và Cục quản lý Công nghệ Ứng dụng Hàng không của Lục quân Mỹ đã sáng chế ra một hợp chất gọi là “bọt thép” (CMF) – thoạt nhìn trông không khác gì một miếng bọt biển làm bằng kim loại.
Chính điều này đã làm cho CMF không chỉ nhẹ hơn kim loại thông thường mà còn có tính đàn hồi và khả năng hấp thụ năng lượng từ va chạm.
Kênh tin tức Popular Mechanics đã miêu tả một thử nghiệm bao gồm các vật liệu nêu trên và một đạn xuyên giáp M2 30mm. Viên đạn, gây ra một lực gần 3.800 N/m đối với một khối CMF dày khoảng 2,5cm, đã vỡ vụn ở điểm chạm. Còn với các tấm giáp dày khoảng 1cm thì viên đạn chỉ bị chặn lại.
Clip thử nghiệm độ bền của 1 tấm CMF với đạn sát thương lớn. Nguồn: Dailymail.
Phát hiện này có thể có nhiều công dụng thực tiễn cho các phương tiện bọc thép và có thể tạo ra những chiếc xe an toàn mà nhẹ hơn, có khả năng bảo vệ binh sĩ bên trong khỏi tác động của lửa, các vũ khí cơ và cả sóng xung kích từ các vụ nổ.
Hợp chất CMF cũng hết sức hiệu quả trong việc làm chệch hướng các sóng nổ. Các sóng xung kích phát ra từ vụ nổ, dù do trúng đạn của một xe tăng khác hay là do một vụ nổ đơn lẻ, đều sẽ bị vô hiệu hóa khi tiếp xúc với các mặt cầu lõm trong lớp vỏ này. Sóng xung kích, sau khi gặp các mặt cầu lõm, sẽ làm chúng biến dạng. Từ đó, lớp giáp sẽ hấp thụ năng lượng của chúng.
Ngoài ra, hợp chất CMF còn có khả năng chống nhiệt. Thời gian cần thiết để nhiệt đi qua một lớp CMF dày gần 2cm lâu gấp đôi đi qua một lớp thép chống gỉ thông thường. Các lỗ trên bề mặt hợp chất CMF tạo ra các bóng khí làm chậm quá trình chuyển giao nhiệt.
Trong quân sự, phát hiện này có thể làm chậm các vụ nổ đạn dược do nhiệt gây ra, giúp binh sĩ trong xe có thời gian cần thiết để thoát hiểm.
Một chiếc M1 Abrams của Lục quân Mỹ. Ảnh: popularmechanics.com.
Vậy nhưng điều thú vị nhất về hợp chất CMF là độ nhẹ của nó. Lục quân Mỹ đã tuyên bố rằng hợp chất CMF nhẹ hơn 3 lần lớp giáp thép đồng nhất (RHA) thường được sử dụng cho xe tăng và các loại xe bọc thép hiện hành. Một chiếc xe tăng với 12 tấn giáp RHA thì giờ chỉ cần 4 tấn giáp CMF.
Xe tăng nhẹ hơn sẽ không cần động cơ “khủng”, giảm lượng nhiên liệu tiêu thụ và làm giảm gánh nặng hậu cần của các đơn vị cơ giới hóa. Ngoài ra, một chiếc xe tăng có thể tăng một lượng lớn giáp bảo vệ mà không tăng thêm cân nặng bằng cách thay thế giáp RHA hiện giờ bằng CMF.
Các tấm hợp chất CMF lắp thêm có thể thay thế các tấm giáp phản ứng nổ để tăng khả năng bảo vệ cho các xe tăng, xe bọc thép hiện hành.
Giáp phản ứng nổ có thể bảo vệ xe tăng, xe bọc thép khỏi các loại đạn chống tăng, nhưng lại không hiệu quả trong việc chống lại các loại đạn có động năng lớn như đạn xuyên giáp.
Theo lý thuyết, CMF có thể chặn được cả 2 loại đạn này.
Hợp chất CMF được kỳ vọng sẽ đóng góp lớn vào chương trình phát triển thế hệ phương tiện chiến đấu bộ binh mới của Mỹ khi mà nước này đang tìm cách thay thế xe tăng chiến đấu chủ lực M1 Abrams và xe chiến đấu bộ binh M2 Bradley.
Xe tăng M1 Abrams nặng hơn 70 tấn và vấn đề giảm trọng lượng của chiếc xe thay thế nó vẫn đang là ưu tiên hàng đầu của quân đội Mỹ.