新型“纳米结构”材料可用于防弹

2021-08-24 10:33:06 来源 : 百度网

关键词：防弹新材料

警用装备网讯： 麻省理工学院在今年6 月的《自然材料科学》期刊中，发表了一种新型“纳米结构”材料（由精确图案化的纳米级结构设计的材料），将来有望成为防弹背心、轻质装甲、防护涂层、防爆盾甚至航天飞行器等需要抗冲击用途的主要材料。

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　　防弹材质从早期的钢板、凯夫拉纤维（Kevlar）到超高分子量聚乙烯（UHMW-PE）材质，原理都是在遭受子弹冲击时，能够迅速地将能量往垂直方向分散，并阻止弹头的穿透，而为了减少士兵的负担，防弹材质多年来不断精进，除了增加强韧度外、减少重量也是努力方向之一。

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　　▲美军现役ECH 头盔即是使用超高分子量聚乙烯材质制造。

　　麻省理工学院从热解炭（Pyrolytic Carbon）材质中，运用纳米工程技术开发出网格状（Lattice）结构，在遭受冲击时，可以通过紧密作用（Compaction），及冲击点周边的柱状体向内收缩，达到分散冲击能量以及抗穿透作用。

　　在实验中，研究人员使用激光模拟弹道冲击，以每秒40-1,100米（约时速144-3,960公里）的速度，测试新材质的抗弹能力，测试速度超过现有5.56毫米弹头初速的2,832公里。

　　▲研究人员使用高速相机拍摄了微粒对纳米结构材料产生影响的视频。

　　测试结果显示，新型热解碳纳米材质，防弹表现比起现有的强化凯夫拉纤维，和UHMW-PE材质还要高上70%，而且重量要更轻，因此研发团队认为，除了防弹装备之外，这款新型纤维材料也很有可能会运用在各种功能的服饰上，成为更加大众化的纺织材料。

　　除此之外，新材质也有很大潜力成为航天飞行器的表面材料，以帮助卫星及航天器用来抵抗时速超过28,000公里的太空垃圾撞击，延长航天器生命周期。

　　研发团队表示，目前美国陆军与海军正在密切关注这项材质的研发成果，团队很快将进行大型的样品防弹测试，来观察新材质在体积增加后，是否有相同的防弹表现，倘若实验顺利，预计很快将进行相关的上市认证，使各军事装备生产商开始使用新材质设计各种防弹装备。

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