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Soluções transparentes à prova de balas para escudos de drones: o potencial e os desafios dos filmes da TPU
Com a aplicação generalizada de veículos aéreos não tripulados (UAVs) em militares, segurança, logística e outros campos, a demanda por sua proteção está crescendo. Especialmente em cenários de alto risco, como reconhecimento de campo de batalha, patrulhas de fronteira e operações de combate ao terrorismo, os UAVs podem enfrentar a ameaça de balas, fragmentos ou ambientes severos. Embora os escudos de metal ou composto tradicionais possam fornecer proteção, eles geralmente aumentam o peso, afetam o desempenho do voo e não são adequados para peças que requerem transparência óptica (como escudos da câmera).
Como um material emergente à prova de balas, o filme de poliuretano termoplástico (TPU) está gradualmente se tornando a escolha ideal para os escudos de UAV. Este artigo explorará o potencial à prova de balas, vantagens técnicas, desafios atuais e instruções futuras de desenvolvimento dos filmes da TPU para fornecer referência à indústria.
A TPU (poliuretano termoplástico) é um material elastomérico com alta tenacidade, resistência a lacrimogêneo e capacidade de absorção de energia. Quando impactado por balas ou fragmentos, o filme da TPU pode dispersar a força de impacto através da deformação plástica para evitar a penetração, mantendo a integridade estrutural. A estrutura composta de TPU de várias camadas pode melhorar ainda mais o nível à prova de balas e é adequada para ambientes de ameaças mais altas.
Comparado ao vidro tradicional à prova de balas (como o policarbonato), a transmitância de luz do filme de TPU pode atingir mais de 90%, e a neblina é baixa, o que é adequado para a proteção de equipamentos ópticos importantes, como câmeras, sensores infravermelhos e lidar. A densidade da TPU é de cerca de 1,2g/cm
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, que é muito menor que o vidro à prova de balas (~ 1,5-2,0g/cm
³
) ou armadura de metal. No mesmo nível de proteção, a cobertura protetora da TPU pode reduzir o peso em 30% a 50% em comparação com as soluções tradicionais, o que ajuda a estender o tempo de voo dos drones.
O filme de TPU possui excelente resistência a UV, resistência à temperatura alta e baixa (--40
℃
para 80
℃
) e resistência à corrosão, e é adequado para uso a longo prazo em ambientes complexos (como desertos, oceanos e regiões polares).
Filme TPU de camada única: Adequado para cenários de baixa ameaça (como anti-entrega, ataques de pássaros). Policarbonato de TPU + de várias camadas (PC) ou fibra aramid: melhore o desempenho à prova de balas através do design laminado e pode resistir ao impacto das balas em velocidades mais altas.
Embora o filme da TPU tenha forte resistência ao impacto, sua dureza da superfície é baixa e é fácil ser arranhada. As soluções atuais incluem: Nano Coating Technology: Carbon do tipo diamante (DLC) ou SIO
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O revestimento é revestido na superfície da TPU para melhorar a resistência ao desgaste. Processo de laminação híbrida: composto com poliuretano endurecido (PU) ou filme de estimação para equilibrar dureza e resistência. Algumas instituições de pesquisa estão desenvolvendo materiais de autocuir à TPU. Quando pequenas rachaduras aparecem na camada de filme, elas podem ser reparadas automaticamente por aquecimento ou reação química para prolongar a vida útil do serviço.
O filme da TPU se tornou um material ideal para capas transparentes à prova de balas para drones devido à sua resistência leve, de alta transparência e impacto. Embora ainda existam desafios em termos de limite à prova de balas, durabilidade e custo a longo prazo, com o avanço da ciência dos materiais, as soluções de proteção baseadas em TPU devem se tornar o mainstream da indústria nos próximos 3-5 anos.
