液体防弹时代即将到来

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液体防弹时代即将到来

液体也能防弹？在英国伦敦举办的防务产品展上，一款“液体防弹衣”引发了参观者极大兴趣，它被认为是一种革命性的技术突破。

这种新型防弹衣是由英国BAE公司研发生产，其特殊液体材料在受到子弹撞击以后会迅速变厚变硬。BAE公司研发人员将这种液体材料灌输至美国杜邦公司生产的多层卡夫拉尔（Kevlar）纤维中间，然后用这种“复合材料”制作成新型防弹衣。卡夫拉尔纤维目前被全世界公认为制作避弹衣的最佳材料，一件普通防弹衣一般由数十层卡夫拉尔纤维和陶瓷板材构成，其坚韧度是钢铁的5倍多。不过由于它过于沉重，穿戴者的行动受到很大限制。“液体防弹衣”的重量仅有普通防弹衣的一半，因此它更轻便、更实用。

研究者还进行了对比性防弹试验，他们用一把9毫米口径的手枪首先射击一块由31层卡夫拉尔纤维组成的材料，再用同一把手枪射击一块由10层卡夫拉尔纤维和上述液体构成的材料。结果显示，当子弹撞击到“液体防弹衣”时它的冲击力马上被分散，破坏力大大降低。很多士兵之所以殒命战场或身受重伤就是因为他们穿的防弹衣没有这种功能，当子弹的冲击力集中在一个点或者一个很小的区域时，其穿透力是很强的。

液体防弹衣的主要成分是一种特制“抗剪稠密液体”（STF）。据负责该型研发项目的埃利项目的埃利克·魏特兹尔博士介绍，正常情况下STF就像其他液体一样，很柔软，可以变形。一旦弹片或弹头触到它，这种液体就能瞬间转变成一种硬质材料，阻止弹体穿过。

这种抗剪稠密液体为什么会有这样神奇的效果呢？用同等分量的玉米淀粉和水做一个小实验，您可以看到类似于剪切增稠的效果。如果您缓慢的搅动，玉米淀粉会像液体一样移动。但是当您用力敲击它，它的表面会突然变坚固。您也能把它捏成球状，但是，当您停止施加压力，小球就破碎了。现在让我们来看这一过程是如何进行的。这种在防弹衣中使用的液体是由悬浮在聚乙二醇中的硬质纳米级二氧化硅粒子制成。这种粒子相互之间有轻微的排斥，因此它们可以轻易的穿过液体，而不是结成块或者沉淀在底部。但是当突然的重压超过了这种排斥力的时候，它们开始团结起来，形成水冷集群。当外部能量消散，粒子之间又开始重新排斥，水冷集群也散开，然后固体恢复成了液体。

这种液体防弹衣的防弹效果显然是让人满意的。在实验室测试中，加入了剪切增稠物质的凯夫拉纤维非常柔软平滑，不同的是它变得更强大。使用剪切增稠液体的防弹衣只需要较少的夹层，4层加了剪切增稠液体的凯夫拉防弹衣能够起到与14层普通凯夫拉纤维同样的作用。此外，加了剪切增稠液体的纤维没有普通纤维在冲击时伸展的更长，这就意味着子弹也不会像射入普通纤维时穿透的那么深。研究人员认为，这是因为子弹要用更多的能量作用于剪切增稠液体纤维的伸展。

众所周知，传统的防弹衣根本无法保护军人的许多关键部位，如手臂、颈部、腿部和肘部，因为这些部位需要经常活动和弯曲。如今的防弹衣，通常叫做防弹背心，不但厚重，而且硬邦邦的，不便用来制造需要弯曲折叠的裤子和袖子，因此只能护住躯干部分。而利用“剪


切增稠液体”处理升级的新型防弹衣，柔软坚韧，可以制造连袖子带裤腿的全套衣服，保护军人的任何部位，无论人的身体如何弯曲防弹衣的防护性能都不会受损，这才是真正的防弹衣。



这样高质量的神奇防弹衣，制作过程会不会是太过复杂了呢？事实并非如此。用剪切增稠液体制作防弹衣时，研究人员首先用酒精稀释液体，然后，他们将凯夫拉纤维泡在稀释后的液体中，再放进烤箱中蒸发掉酒精。这样剪切增稠物质就渗入了凯夫拉纤维中了，而纤维也适时的固定住这种充满粒子的液体。含有STF的防弹衣使用也很方便，与传统“凯芙拉”防弹衣一样可以用水浸泡、折叠或缝制。利用“剪切增稠液体”制造的新型防弹衣，平时柔软舒适，一旦遭到刀等利物砍、刺，或高速子弹、弹片冲击，就在受到冲击的瞬间变得坚韧无比，而且能将冲击力沿织物迅速分散开来，大大降低单位面积的压强。当冲击力消失之后，“剪切增稠液体”又恢复液体状态，织物也重新变软。

魏特兹尔博士透露，液体防弹衣的首要特点就是更为灵活轻巧，不会影响机动中单兵的任何战术动作。这种最新防弹材料目前尚在实验室研究后期阶段，最新问世的一批产品首先用于制作士兵的防弹袖套和裤子。除此之外，轻质液体防弹衣还可成为运送弹药的箱具、防爆器材的理想制作材料。而且，它也可以用于一些特殊用途，如伞兵的跳伞靴，如果靴底用ＳＴＦ浸泡过，就能增强跳伞触地时的减震性能。专家希望这项研究成果也可以应用到其他的防护用品上，除了增强防护衣的保护效果外，还可以用于制造防护服、汽车装甲、头盔和手套，不但能够为军人和警察提供保护，也能为任何危险行业，如矿工、建筑工人等提供更舒适的工作服。 这种新型材料还可以被制成防爆毯，覆盖在可疑包裹或未爆炸的军火上，甚至可以用在伞兵靴上，这种靴子在碰撞时可以变硬，从而保护伞兵的脚踝。

研究人员表示将继续优化这种防弹衣的性能，英国士兵有望在未来两年内使用上这种新型防弹衣。液体防弹衣将给防护领域带来怎样的变化呢？让我们拭目以待。

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