¿Pueden las garras de grafeno cortar una armadura de acero?

Así que toma una criatura como un hombre lobo o un sanguinario de Fallout . Ya sea por evolución o ingeniería genética, tiene garras con un borde de grafeno en lugar de queratina. Las garras funcionan como una versión más orgánica de la respuesta de la sierra para metales . La parte superior de las garras tiene un centro de tejido blando que puede producir más grafeno para mantener la cinta de grafeno, por lo que las garras en general tienen algo de grosor. Suponiendo que las garras sean lo suficientemente largas, ¿ podría una criatura usando toda su fuerza de un golpe penetrar una armadura de malla de acero?

Si puede entonces suba la apuesta...

¿Puede la misma garra (pero más larga) atravesar la armadura de acero de un tanque moderno?

Uno de los desafíos que veo en general para los escenarios es que el cuerpo del animal es relativamente normal, por lo que tiene un límite en la cantidad de fuerza que puede ejercer. Entonces, incluso si las garras son lo suficientemente fuertes como para manejar la fuerza necesaria para sacarlo, es posible que la pata no pueda entregarlo.

Un segundo desafío que preveo con el escenario del tanque es que incluso si las garras pudieran penetrar, podrían quedar atrapadas al intentar cortar. ¿Sería ese el caso? Si es así, ¿hay alguna forma de superarlo?

Estaría mejor con carburo de silicio, es bastante resistente y muy fuerte.
¿Cómo se hace un cuchillo con papel de aluminio? Asimismo, el grafeno es plano . Si lo apilas, no es grafeno, ya que el objetivo del nombre es hablar de la capa atómica única de grafito. Entonces, ¿realmente entiendes lo que estás preguntando?
@JDługosz Estaba pensando en colocarlo en capas para darle grosor.
Eso lo haría grafito , y nada especial. es carbón
Parece que aprendí algo nuevo hoy. Gracias. Tenía la impresión de que el grafito contenía enlaces químicos entre las capas que hacían que tuviera una estructura 3D. Modificaré la pregunta para ver si puedo salvar esto.
@Anketam, por favor, no hagas "camaleón" con esto. Hacer que las respuestas ya publicadas no sean válidas es un poco grosero.
@Mołot, su respuesta sigue siendo válida sobre la rotura de las garras. Todo lo que cambié fue la implementación para que las garras coincidieran con la pregunta que se intentaba plantear.
Las garras no son una buena solución para penetrar la armadura del tanque. Este es un tipo de amenaza que está particularmente bien preparado para resistir.

Respuestas (4)

De wikipedia , pero su fuente es el sonido:

En 2014, investigadores de la Universidad de Rice y el Instituto de Tecnología de Georgia indicaron que, a pesar de su resistencia, el grafeno también es relativamente frágil , con una resistencia a la fractura de aproximadamente 4 MPa√m. Esto indica que es probable que el grafeno imperfecto se agriete de manera quebradiza como los materiales cerámicos , a diferencia de muchos materiales metálicos que tienden a tener una tenacidad a la fractura en el rango de 15 a 50 MPa√m. Más tarde, en 2014, el equipo de Rice anunció que el grafeno mostraba una mayor capacidad para distribuir la fuerza de un impacto que cualquier otro material conocido, diez veces más que el acero por unidad de peso. La fuerza se transmitió a 22,2 kilómetros por segundo (13,8 mi/s).

Énfasis mío.

Esto sugiere que sus garras de grafeno podrían romperse en lugar de cortarse por completo. Los resultados posteriores parecen diferentes y debemos esperar más datos.

Además, recuerda que el grafeno es básicamente una estructura 2D. Se puede doblar fácilmente y necesita algún otro medio para mantenerlo recto. Si solo apilaras capas de grafeno, obtendrías grafito. Grafito monocristalino, pero aún solo grafito.

El grafino no es lo que quieres, el alótropo de carbono adecuado es el diamante.

Y mirando la historia de las armas, las espadas con bordes cortantes ya estaban bastante obsoletas como armas a finales de 1300, ya que la armadura de placas complementaba la armadura de malla. Para atravesar la protección, los caballeros y los hombres de armas cambiaron a armas aplastantes como mazas, o aumentaron los brazos de palanca de las armas blancas con brazos de asta (o, en algunos casos, espadas de dos manos). La otra forma en que evolucionaron las armas blancas fue volverse más estrechas y rígidas, y finalmente evolucionaron hacia el estoque moderno, capaz de penetrar los huecos en la armadura donde las placas se articulan para el movimiento.

El otro problema con el que se encontrará es que las fuerzas que se transmiten a través de la "cuchilla" deben mitigarse. Las katanas japonesas son un buen ejemplo, ya que son estructuras tridimensionales complejas con dureza variable para lidiar con el estrés y las fuerzas del combate. Este cuadro muestra algunos de los métodos que se les ocurrieron a los herreros japoneses para combinar una parte posterior o central flexible con un borde de corte duro:

ingrese la descripción de la imagen aquí

Esto podría hacerse mediante templado diferencial, trabajando el acero durante el forjado (el método más conocido es doblar la pieza en bruto durante el proceso de forjado) o incluso laminando juntas diferentes capas de acero (al igual que se hacía con martillos para soldar pequeñas piezas de acero juntas para hacer espadas europeas).

El problema con el diamante natural o el recubrimiento de grafino son las diferencias extremas en las propiedades del material entre estos materiales y los materiales naturales como la queratina. Lo más probable es que los dos materiales se separen bajo la tensión del impacto o "arañazos", ya que reaccionan de manera diferente a las tensiones.

Es más probable que una criatura del tamaño de un oso mate a un hombre armado con un golpe en la cabeza a través de la fuerza del impacto en el cráneo y el cuello que por cualquier acción de garra.

En general, las garras de oso se usan más para cavar que para cazar. Como resultado, no suelen ser las garras más afiladas que existen. Un borde monomolecular es bueno, pero a menos que también esté cambiando la forma fundamental, no es probable que sea la garra adecuada para ninguno de los dos trabajos. No espero que atraviese ni el correo de placas ni los tanques.

(Actualización) Sin embargo, no me sorprendería si, con un poco de afilado y el golpe correcto, el oso pudiera perforar la malla. Pero creo que realmente estás hablando no solo de perforar, sino también de rasgar por una longitud notable. Ahí es donde creo que las garras de los osos se van a caer.

Si afilaste las garras de un león lo suficiente (y artificialmente), entonces seguro ... la armadura de placas parece plausible como algo que las garras podrían penetrar. Después de todo, las flechas y las espadas de frente lo hacían. Sin embargo, los tanques son otra historia. El blindaje de un tanque es mucho más grueso que la malla de placas, mucho más grueso que la garra de un león. Por lo tanto, tendría que rascarse y rascarse y rascarse para crear gubias cada vez más profundas, lo que supongo que llevaría tanto tiempo que sería poco práctico. También creo que las garras probablemente se romperán para entonces, independientemente de lo afiladas que estén.

Aquí hay una galería interesante para su pregunta: garras de muchos tipos de animales.

Tenga en cuenta que estaba usando un oso para el tamaño de la criatura, en realidad no es un oso. Actualizaré la pregunta con mejores ejemplos de criaturas que tienen estructuras corporales más acordes con lo que está haciendo mi científico loco.
He visto un barril hecho de metal de 2 mm de espesor, ese oso pardo simplemente devastado y desgarrado por las garras.

respuesta corta, no, algo del tamaño de un oso simplemente no podrá crear la fuerza necesaria para penetrar la armadura del tanque, sin importar de qué haga las garras. Sus huesos y tendones ceden ante la chapa de hierro. y aplastarán y doblarán la malla de placas antes de penetrarla. platemail tiene muchas cosas que sobresalen, por lo que un animal del tamaño de un oso podría abrirlo tirando de los pedazos mucho más fácilmente de lo que podrían cortarlo. incluso un oso normal podría manejar eso.