طور علماء بريطانيون درعاً مضادة لطلقات الرصاص حتى لو فاقت انطلاقتها سرعة الصوت. وبذا، تؤمن الدرع سلامة أفراد الجيش والشرطة، وكذلك تحمي الطائرات والمركبات الفضائية من الحطام المتطاير.
وتتميز الدرع بأنها خفيفة ومريحة للارتداء، وتحتوي على بروتين "تالين" Talin الموجود في الخلايا البشرية. ويتميز "تالين" بقدرته على التجدد إذا أصيب بضرر من قوة خارجية.
وفي ذلك الصدد، ذكر البروفيسور بنجامين جولت الذي يعمل في "جامعة كنت"، وقد قاد مشروع صناعة تلك الدرع، أن "كل جزيء [من المادة المستخدمة في صناعة الدرع] يحتوي على 13 مفتاحاً يمكن أن تنفتح بأثر من أية قوى خارجية، لكنها تعود إلى شكلها الأساسي بعد إزالة القوة الخارجية التي أثرت فيها، مما يعطيها القدرة على امتصاص الصدمات".
في التفاصيل يرد أن جولت وفريق العمل الذي ترأسه، عملوا على تعديل ثلاثة من تلك المفاتيح الموجودة في "تالين"، وربطوها معاً بواسطة مادة من الهلام الاصطناعي، فصارت شبكة مترابطة. وأوضح جولت أنه حينما تصاب الدرع، "تنفتح" المفاتيح في مادة "تالين" المعدلة، فتمتص الطاقة المرافقة للطلقة. وللمقارنة، فحينما تصاب الدرع التقليدية الواقية للرصاص، تتحول طاقة الطلقة إلى حرارة عالية.
وفي التجارب، أطلقت جزيئات صغيرة من البازلت وقطع أكبر من شظايا بسرعة تفوق سرعة الصوت، على عينة من الدرع وضعت أمام لوح من الألومنيوم. وقد تمكنت الشبكة المصنوعة من "تالين" والهلام، التي تتكون منها الدرع، من إيقاف المواد التي أطلقت على عينة الدرع، حتى حينما طارت بأكثر من سرعة الصوت. وقد بلغت سرعة الطلقات ميلاً في الثانية (1.7 كيلومتر في الثانية)، مما يزيد على ضعفي سرعة طلقات الرصاص التقليدي. [تبلغ سرعة الصوت 0.343 كيلومتر في الثانية].
اقرأ المزيد
يحتوي هذا القسم على المقلات ذات صلة, الموضوعة في (Related Nodes field)
ووفق تقرير من مجلة "نيو ساينتست" New Scientists، فسيفتح هذا الاختراع الباب أمام الجيل المقبل من الدروع الواقية من الرصاص.
وأوضح البروفيسور جولت أن "البروتين تالين هو ممتص الصدمات الطبيعي للخلايا، إذ يحتوي على سلسلة من مفاتيح التبديل الثنائية التي تفتح تحت تأثير قوة ما، وتعود إلى شكلها الأصلي بمجرد انخفاض القوة التي أدت إلى فتحها. بالتالي، فإن هذا النوع من رد الفعل على ضربة من قوة خارجية، يعطي البروتين تالين خصائصه المذهله التي تحمي الخلايا البشرية من التغيرات المتأتية من تأثيرات قوى خارجية".
واستطراداً، تتكون الدروع التقليدية المضادة للرصاص المستخدمة حاضراً من وجه من مادة السيراميك مع دعم خلفي مركب من الألياف المقواة. ويملك هذا التركيب فاعلية في إيقاف الرصاص والحطام المتطاير، إلا أنه غير فعال ضد الطاقة الحركية التي يمكن أن تسبب صدمة مادية للجسم الموجود تحت الدرع. وعلاوة على ذلك، ونظراً إلى انخفاض مستوى التكامل في هيكلية تركيب الدرع الواقية التقليدية، فغالباً ما تضحي عرضة للضرر الدائم بعد إصابة بالطلقات، مما يمنع استخدام الدرع مرة أخرى. بالتالي، فإن البدائل المستندة على البروتين "تالين" تعتبر بديلاً عملياً للتقنيات التقليدية الحالية.
وبحسب البروفيسور جولت، "توفر [الشبكة المصنوعة من مادة تالين المعدلة] إمكانية لصنع درع واقية تكون أخف في الوزن وأكثر متانة، بالتالي تحمي مرتديها من الإصابات، بما في ذلك الناجمة عن الصدمات".
وينظر إلى المواد التي تشتت الطاقة، على غرار الدرع المبتكرة، بوصفها منتجاً مطلوباً للاستخدام في عمليات تجميع الحطام الفضائي والغبار والنيازك الصغيرة بكفاءة، وذلك من أجل البحث العلمي. واستكمالاً، تتمكن الدروع المصنوعة من شبكات مادة "تالين" المعدلة من تجميع وتخزين المقذوفات التي ترتطم بها. واستطراداً، تساعد تلك الدروع المبتكرة في وقاية المعدات الباهظة الثمن، كذلك تزيد في سلامة رواد الفضاء وتمكنهم من الاستمرار في عملهم لمدد أطول.
وقد تحل تلك المادة المعدلة المستخدمة في الدرع المبتكرة، بديلاً من الهلام الهوائي المستخدم في الصناعة حاضراً، مع الإشارة إلى أن ذلك الهلام يكون دوماً عرضة للذوبان بتأثير درجات الحرارة المرتفعة الناتج من تأثير المقذوفات.
ويعمل الفريق الآن مع شركة لتطوير هلام بديل، على غرار ذلك المستخدم في التجربة الآنفة الذكر، ليكون أحد مكونات الدروع الواقية من الرصاص.
وكذلك يمكن استخدام بروتينات أخرى عبر ربطها ببروتين "تالين" المعدل، وإدخال مؤشرات عليها، كي ترصد مدى كفاءة الدرع المبتكرة. ففي خطوة تالية، من المستطاع استعمال بروتينات مشعة ضوئياً كي ترصد المؤشرات التي أدخلت إلى البروتينات المربوطة بـ"تالين".
ووفق البروفيسور جولت، "هناك تشابه وظيفي بين عمل الدرع المبتكرة وبين عمل خيار الطيار الآلي [أوتو بايلوت Auto Pilot] في الطائرات. وفي المقابل، ثمة كثير من الطائرات الخاصة التي لا تحتوي على طيار آلي".
نشرت الدراسة على موقع العلوم "بيوأركايف" bioRxiv.
