Armadura ligera de alótropos de carbono

Quiero hacer una armadura ligera motorizada para mi entorno de ciencia ficción.

El material candidato es el carbono, ya que es liviano y tiene todo un arco iris de diferentes alótropos con diferentes propiedades.

Quiero hacer una armadura que:

  • Tiene un exoesqueleto literal , que también funciona como su exoesqueleto de ciencia ficción normal y no obstaculiza el movimiento.
  • También habría un exo-músculo , que puede aumentar un poco la fuerza.
  • Tiene una buena protección contra traumatismos por fuerza contundente, desgarro y calor en general y es capaz de desacelerar y distribuir la fuerza de un objeto.

¿Cómo debo imaginar eso?

Imagina que estás dentro del caparazón y el tejido muscular de un inquietante insecto humanoide, aunque las pinturas elegantes y la máscara facial a prueba de balas, que parece algo sacado directamente del Carnaval de Venecia, excepto que es menos espeluznante y más de ciencia ficción, pueden ocultar esto bastante bien.

Deberíamos usar:

  • Alótropos de carbono y aire.
  • ingeniería de nanonivel

Aleaciones:

  • Los platos:
    • buen aislante térmico, ligero y tiene una dureza, resistencia a la tracción y tenacidad mediocres.
  • en el interior:
    • buen aislante térmico, capaz de desacelerar el proyectil, ligero
  • exoesqueleto:
    • más duro, difícil de comprimir, más pesado, se deforma progresivamente

Según estos criterios, ¿qué alótropos debo usar y en qué formación debo colocarlos en una aleación para estos fines?

Por qué preguntar, no hay muchas posibilidades, solo (h) y (b) de la página wiki que ha vinculado. CNT le permite hacer todo lo descrito.
@RedactedRedacted Esta es la construcción del mundo. ¿Qué tipo de respuesta esperabas de esta pregunta? El problema es que, por un lado, está siendo extremadamente específico en los requisitos, pero luego pregunta: "cómo y qué debo combinar para obtener el efecto deseado", que es casi absurdamente vago. No somos científicos de materiales, ni ingenieros estructurales o mecánicos. No podemos decirle cómo debe construir un exoesqueleto con esos requisitos a partir de carbono.

Respuestas (2)

Los diamantes son un inquietante insecto humanoide, el mejor amigo del mimo guerrero del Carnaval de Venecia.

Capa inferior: satén acolchado con bolsillos llenos de diamantes triturados. El diamante triturado actuará como una súper bolsa de arena (una bolsa de arena muy brillante) y detendrá los proyectiles. El diamante es más ligero que la cantidad equivalente de arena de sílice o alúmina. El diamante es un excelente conductor del calor, por lo que nadie suda demasiado, ¡excepto el enemigo! Viene en bronce, Orange Julius y topo varonil.

Capa intermedia: correo de anillo de diamantes. Veo tu mithril y te subo 1. Ningún corte va a llegar a través del correo del anillo de diamantes. Si te caes de tu motocicleta de mimo de insecto de guerra, patinarás con tu traje de anillo de diamantes y eventualmente te detendrás, aparecerás y harás una alegre danza. Me preocupa un poco que las balas puedan romper los anillos y que tal vez deberían estar debajo de la capa acolchada del saco de arena de diamantes satinados. Los mimos bichos de guerra pueden decidir lo que requiere la ocasión y cambiar en consecuencia.

Capa superior: Piel. La capa superior son nanotubos de carbono huecos, transparentes como la piel de un oso polar y con un aspecto temible y fresco. Los láseres y las armas de rayos se reflejan y difractan hasta la insignificancia entre los muchos cabellos. Por supuesto, esto haría que todo el pelaje brillara fabulosamente. Si se avecina un muro de fuego, agáchate bajo tu abrigo de piel de carbón y espera a que pase como un saltador de humo atrapado en un incendio forestal. Sin embargo, ¡fabuloso!

"Yetirrific" va en una camiseta.

Resistencia al calor: si esto es para uso en la Tierra/en la atmósfera, a diferencia de los trajes espaciales blindados, es posible que desee una capa exterior de algo que no sea carbono, para evitar que el carbono se queme en el aire oxigenado si recibe un calor intenso localizado. (como un arma láser). Tal vez una capa microdelgada de algo súper resistente al calor como el carburo de hafnio.

Alternativamente, podría poner una capa ablativa (¿grafito tal vez?) encima para enfriar, pero tendría que ser reemplazada entre batallas.

Si conoce el rango de longitud de onda de los láseres a los que se enfrentaría, la capa exterior reflectante podría ayudar, aunque probablemente solo para el primer disparo (en un lugar en particular); no será perfectamente reflectante, especialmente una vez que la armadura se ensucia.

Impactos: depende de contra qué se pretenda proteger. Si está pensando en pequeños proyectiles ultrarrápidos (velocidad orbital), como lo haría para armaduras espaciales/trajes espaciales blindados, un concepto de escudo Whipple sería bueno. Capa exterior rígida fina, hueco de vacío, capa interior rígida fina. También puede incorporar capas de algo como aerogel.

Cortar/rasgar/perforar: no soy un experto en esto, pero creo que las placas rígidas en lugar de las fibras, o además de ellas, serían buenas aquí. El artículo de Wikipedia sobre chalecos antibalas sugiere que se han incorporado placas o mallas en los chalecos para hacerlos resistentes a las puñaladas, mientras que los chalecos de Kevlar puro, etc., no lo son.

¿Por qué la gente todavía piensa que el carbono se quema tan pronto como se calienta? Estamos hablando de carbón , no de briquetas de carbón para barbacoa. Las partes más expuestas del transbordador espacial estaban protegidas por tejas de carbono-carbono reforzadas que soportaban temperaturas superiores a los 2700°C. Aquí hay un ejemplo de poner un soplete contra una pieza de grafito de grado de reactor nuclear . La mayoría de los alótropos de carbono no se queman.
Las tejas de carbono-carbono reforzadas del transbordador espacial se cubrieron con carburo de silicio precisamente para evitar que se quemaran. Este tipo de cosa no se quema fácilmente , pero se quemará cuando se exponga a temperaturas extremas en presencia de oxígeno. Incluso los diamantes se pueden quemar.