Materiali compositi a matrice polimerica per la protezione balistica

La protezione del corpo umano da vari tipi di minaccia come proiettili e oggetti appuntiti ha caratterizzato la storia della guerra. Cuoio, legno, ferro, rame, ecc venivano utilizzati per realizzare tessuti e laminati per abbigliamento di protezione. I greci utilizzavano legno e cuoio per realizzare gli scudi mentre nell’antico Giappone le protezioni venivano realizzate tramite strati di seta e metallo. Nel medioevo si utilizzava la cotta confezionata con cuoio e rinforzata con maglia di ferro. Nel corso della storia tale necessità si è estesa anche ai veicoli impiegati in battaglia. Con il progresso dei sistemi d’arma è stato necessario lo sviluppo di materiali per armature a bassa densità e ad alte prestazioni con costi contenuti che potessero resistere all'impatto delle armi moderne. I materiali compositi a matrice polimerica hanno le caratteristiche per poter assolvere parzialmente a tale funzione. L'analisi inizia con una panoramica generale sui compositi, sulle diverse tipologie di matrici utilizzate, che includono polimeri, ceramiche, metalli e carbonio. Vengono esaminati successivamente i diversi tipi di rinforzi, ed in particolare l'architettura delle fibre e la loro influenza sulle proprietà meccaniche del materiale. L'analisi procede quindi con una descrizione della macromeccanica e micromeccanica dei compositi. Vengono poi esaminati i materiali compositi a matrice polimerica nel ambito balistico, le matrici e i rinforzi utilizzati, gli standard di protezione, nonché vantaggi e svantaggi rispetto ad altri materiali. La parte finale analizza i meccanismi di fallimento che intervengono specificamente durante gli impatti balistici su strutture composite a matrice polimerica, approfondendo le opportunità nel migliorare l'efficacia di questi materiali nella protezione contro impatti.