De nouveaux matériaux explosifs pour apporter des munitions non toxiques

De nouveaux matériaux explosifs pour apporter des munitions non toxiques

De nouveaux matériaux explosifs pour apporter des munitions non toxiques

Matthew Gettings, un Ph.D. Purdue. candidat, tient une tasse contenant des sels d’argent, un nouvel explosif sans plomb. Crédit: Photo de l’Université Purdue / Jared Pike

Chaque fois qu’un pistolet tire, le plomb s’infiltre dans l’air. Un progrès scientifique pourrait fournir un remplacement comparable aux matériaux explosifs à base de plomb trouvés dans les munitions, protégeant ainsi les soldats et l’environnement contre les effets toxiques potentiels.


Les chercheurs de l’Université de Purdue, en collaboration avec le laboratoire de recherche de l’armée du Commandement pour le développement des capacités de combat de l’armée américaine, ont développé deux nouveaux matériaux sans plomb qui fonctionnent comme des explosifs primaires, qui sont utilisés pour enflammer la poudre à l’intérieur d’une cartouche de pistolet.

Le travail, financé par l’Army Research Office, apparaît dans un article publié dans Chemistry — A European Journal.

« En ce moment, chaque fois que vous photographiez, vous allez répandre du plomb dans l’air autour de vous », a déclaré Davin Piercey, professeur adjoint Purdue d’ingénierie des matériaux et de génie mécanique. « Toute utilisation de plomb finira par polluer l’environnement en petites quantités. Plus vous enlevez de plomb, mieux c’est pour l’environnement. »

Une étude antérieure a révélé que les personnes qui avaient beaucoup tourné pouvaient avoir des niveaux de plomb élevés. Mais jusqu’à présent, l’utilisation de plomb dans les explosifs était inévitable.

Lorsqu’une gâchette est actionnée, un percuteur en métal frappe une tasse contenant un explosif primaire. La force du percuteur déforme la coupelle, écrasant l’explosif primaire et le faisant exploser. Cette explosion déclenche un explosif secondaire qui brûle et aide à terminer le reste de la séquence de tir, accélérant la balle hors du canon.

Parce que des explosifs primaires se trouvent dans la cartouche d’à peu près tout ce qui tire une balle, l’armée cherche depuis de nombreuses années des solutions pour développer des versions sans plomb de ces explosifs qui satisfont aux réglementations environnementales associées à la contamination par le plomb.

«Le développement de ces matériaux offre une voie potentielle vers une technologie sans plomb», a déclaré Jesse Sabatini, un chercheur de l’armée qui a dirigé l’enquête du projet sur les molécules à utiliser pour ces nouveaux matériaux.

Ce qui permet aux matériaux d’être sans plomb, c’est une structure chimique qui n’a jamais été utilisée dans les explosifs primaires auparavant. Un matériau est fait de sels d’argent tandis que l’autre matériau ne contient aucun métal, juste les ingrédients de base d’un explosif. Ces ingrédients incluent le carbone, l’hydrogène, l’azote et l’oxygène.

«Du point de vue de la toxicité, l’argent est une amélioration par rapport au plomb, mais il est encore un peu toxique. Nous avons donc également fabriqué un matériau non métallique qui n’a pas de toxicité pour les métaux lourds. Le métal est un poids mort, énergétiquement parlant, et ne contribue pas à une véritable explosion », a déclaré Piercey.

La structure chimique utilisée dans ces matériaux les rend très denses, ce qui signifie que seule une petite quantité de l’un ou l’autre des matériaux serait nécessaire pour créer une explosion.

Des chercheurs du Laboratoire de recherche de l’Armée ont modélisé ces matériaux pour avoir une idée de leur explosivité. Le laboratoire de Piercey au Purdue Energetics Research Center (PERC) a fabriqué les matériaux et effectué des tests expérimentaux démontrant qu’ils fonctionnent comme des explosifs primaires.

Selon les calculs des chercheurs, les matériaux qu’ils ont créés ont une performance de détonation similaire ou supérieure à celle des explosifs primaires couramment utilisés.

Le CCDC-Armaments Center de Picatinny Arsenal, New Jersey, est intéressé à explorer ces composés pour des applications primaires à base d’explosifs pour les balles et les propulseurs d’armes à feu. Les chercheurs de Purdue et de l’armée continueront de rassembler les données nécessaires pour déterminer quels systèmes d’armes à base de plomb ces matériaux peuvent remplacer.

«Au PERC, notre thème est« des molécules aux munitions ». Nos laboratoires peuvent tout faire, de la conception et du test de molécules à la formulation et à la fabrication de ces molécules en un composé utile », a déclaré Steve Beaudoin, directeur du PERC et professeur Purdue de génie chimique.

« Nos partenaires peuvent alors prendre ce composé utile et le mettre dans une ogive, un missile, une fusée ou tout ce dont il a besoin. »


Substitut plus sûr de l’azide de plomb


Plus d’information:
Matthew Lee Gettings et coll. Tétrazole azasydnone (C2N7O2H) et ses sels: des matériaux énergétiques zwitterioniques hautement performants contenant un explorateur unique, Chimie – Une revue européenne (2020). DOI: 10.1002 / chem.202002664

Fourni par l’Université Purdue

Citation: Nouveaux matériaux explosifs pour apporter des munitions non toxiques (17 juillet 2020) récupéré le 18 juillet 2020 sur https://phys.org/news/2020-07-explosive-materials-nontoxic-ammunition.html

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