Керамика — один из самых сложных материалов, который часто используется в бронежилетах. Он работает настолько хорошо, что разрушает входящие снаряды, уменьшая их кинетическую массу и проницаемость. Но керамика также невероятно хрупкая, а значит пластины брони обычно ломаются при попадании снаряда и становятся менее эффективными с каждым выстрелом. Именно над этой проблемой и задумались в армии США.

На хрупкость керамики может повлиять геометрия, поскольку некоторые формы и композиции более долговечны, чем другие, например, оболочка раковины. Идею попытался воплотить Джошуа Пелз (Joshua Pelz), кандидат наук в области материаловедения и инжиниринга в Калифорнийском университете в Сан-Диего, разработавший специальный экструдер на основе шнека для работы с керамическими соединениями.

«Используя керамические материалы, такие как карбид бора и карбид кремния, я попытался изготовить детали с градиентом или внутренними структурами, которые невозможно сделать традиционными методами керамического формования», — говорит он.


Исследователь модифицировал 3D принтер Lulzbot TAZ. Шнек подключен к контроллеру скорости вращения вентилятора и позволяет смешивать две разные суспензии в любых соотношениях. С помощью этой системы легко можно протестировать различные формулы, что с энтузиазмом восприняли в армии, ведь керамическая броня значительно сократила потери с момента ее появления.

Моделируя броню со структурой раковины, можно сделать ее более долговечной и удобной для ношения, поскольку она будет более естественным образом обтекать контуры человеческого тела. Первые прототипы напечатанной брони появятся уже в ближайшее время.