In einer Kooperation von Technion, MIT und Columbia University unter der Leitung von Stephan Rudykh wurden die 3D-gedruckten Schuppen auf ihre Wirksamkeit getestet.

Harte und weiche Materialien

«Das Geheimnis hinter diesem Material liegt in der Kombination und dem Design von harten Schuppen über einem weichen, flexiblen Gewebe, das darunter liegt», erklärt Rudykh. Ganz neu ist diese Idee aber nicht: «Die Kombination von Weichballistik mit hartballistischen Einschüben oder Platten an besonders gefährdeten Stellen zur deutlichen Erhöhung der Schutzklasse ist bereits seit einiger Zeit gängige Praxis», erklärt der wehrtechnische Fachjournalist Jan-Phillipp Weisswange.

«Durch eine schuppenartig aufgebaute kombinierte Weich-/Hartballistik lässt sich die Schutzklasse an Stellen, wo es auf Beweglichkeit ankommt, möglicherweise erhöhen. Und Beweglichkeit trägt ohne Zweifel auch zum Schutz bei», lobt Weisswange den technischen Ansatz. Denn gerade im Bereich der Ellenbogen oder Knie gibt es derzeit wenige Möglichkeiten für Schutz, der die Flexibilität nicht einschränkt. Wer beweglich bleibt, kann sich auch leichter in Deckung bringen.

Eindringwiderstand gewährleistet

«Die Testung der Eindellung und Verbiegung der bio-inspirierten, in 3D-Druck hergestellten prototypischen Materialien zeigen, dass sowohl Schutz als auch Flexibilität sehr gut durch geometrische Parameter der Mikrostruktur abstimmbar sind. Wir zeigen, dass der Eindringwiderstand um den Faktor 50 verstärkt werden kann, während die Flexibilität sich um weniger als fünf Mal verringert», sagen die Autoren der Studie.

«Ein nächster Schritt könnte sein, auch grössere Flächen, die man bisher durch Platten geschützt hat, durch eine schuppenartig aufgebaute kombinierte Weich-/Hartballistik zu schützen», so Weisswange. «Allerdings wird dabei untersucht werden müssen, ob erstens mindestens die gleiche Schutzklasse eingehalten werden kann, zweitens die Mobilität nicht durch mehr Gewicht oder ein komplizierter aufgebautes und hierdurch anfälligeres System erkauft wird und drittens hierdurch mögliche Vorteile nicht wieder wettgemacht werden.»

(bert/pte)