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科學家打造“液體盔甲” 酷似未來終結者戰士

來源:不詳       更新時間:2012-4-10 20:30:15
 

  據國外媒體報道,科學家研制一款被稱為“超級凝膠”的新型防彈衣,可為戰士們提供輕量級的安全防護,而且還便于機動。傳統意義上的防彈衣非常厚重,單兵作戰過程中需要穿戴陶瓷板凱夫拉防彈衣覆蓋大面積的身體部位,但這也意味著降低了戰士們的機動能力、靈活性和速度。著名的凱夫拉防彈系列裝備不僅體積巨大,而且重量大、散熱性差。例如在伊拉克和阿富汗等戰爭地區,作戰環境溫度可高達120華氏度,厚重的防彈衣也會加速作戰人員疲勞程度。

終結者2中的液態金屬機器人具有超級防彈能力

  這款革命性的“超級凝膠”防彈衣由著名的英國航空航天巨頭BAE系統公司設計,該公司業務覆蓋全球武器出口,世界著名的軍火制造商、航空航天以及安全領域。新型防彈衣的最新指標意味著可為未來單兵作戰提供更大、更輕的安全防護,使得戰士擁有更好的靈活性。特殊的液體被嵌入到凱夫拉隔層中,戰士穿戴上這樣的防彈衣可為身體提供五倍于鋼的防護強度,和現有的防彈衣相比,在厚度以及重量上都有較大的飛躍,比如重量僅是防彈衣平均重量的一半,使得它可成為名副其實的超薄型“超級盔甲”。

  被用于防彈衣設計的神奇液體被稱為切變致稀性流體(Shear Thickening),其又可稱為擬塑性流體(pseudoplastic fluid),該液體有著特殊的電子可自由中止行為,當液體受到瞬間擾動時,粒子就會發生大量碰撞,并形成抵抗進一步干擾的能力,但如果擾動足夠大時,這些粒子將會“鎖”在一起。因此,可以想象,當一顆高速飛行的子彈擊中“超級凝膠”防彈衣時,這些特殊的液體不僅能吸收沖擊的能量,并極快變硬,從而阻止了子彈的進一步的貫穿。而在其他情況下,該防彈衣又能保持一定柔軟程度,方便士兵機動。

  據英國航空航天巨頭BAE系統公司商業材料與設計部門主管斯圖爾特·彭尼(Stewart Penney)介紹:假設我們正在緩慢地攪動一桶盛有切變致稀性流體的容器,在最初階段可以感覺到液體的阻力較小,隨著攪動幅度的不斷加大,就會明顯感覺到阻力的增加。這種防彈的超級液體也可以被嵌入到凱夫拉防彈衣中,當堅實的凱夫拉防彈衣與切變致稀性流體相結合形成的“超級凝膠”新型防彈衣就變得更輕、防護能力更強,厚度只有現役防彈衣的45%。

  此外,神奇的擬塑性流體也會限制凱夫拉防彈衣在結構上的形變,并擴大使沖擊能量發散的區域。當一顆子彈高速擊中現役的防彈衣時,防彈衣在彈著點往往會發生形變而向內彎曲,雖然可以防止子彈進一步貫穿而擊中人體,但常常會留下較大負面傷害和疼痛。而新型防彈衣可將沖擊能量在極短的時間內散發開,可防止傳統防彈衣在子彈擊中部分可能造成的瘀傷疼痛、皮膚破裂或者損傷肋骨,甚至給內臟器官造成創傷。

  測試中,英國BAE航空航天系統公司先進技術中心的研究人員使用了九毫米口徑的手槍往具有十層凱夫拉與嵌入了切變致稀性流體的防彈上射擊,同時也設置了三十一層未經處理的凱夫拉材料。結果顯示“超級凝膠”新型防彈衣在被子彈擊中后,沖擊的影響被分散到大片區域上,這意味著一名戰士受到子彈負面傷害或者穿透防彈衣而死亡的概率減少,因為子彈的沖擊能量并不集中的一點上。

  配備標準陶瓷板的防彈背心重量大約在25磅,英國BAE系統公司有信心將“液體盔甲”的重量減少到現役防彈背心的一半,這將大大減少單兵作戰人員的負擔,使他們能更有效地完成他們的任務。研究人員認為這款新型“液體盔甲”目前只能承受住九毫米口徑的手槍子彈,下一步將研發能承受諸如AK-47等威力更大的突擊步槍子彈。

  除了軍事用途外,該防彈衣還可以用于快速反應警察部隊和救護隊員。尖端的防彈衣可以減少單兵作戰人員以及快速反應部隊成員所冒的風險,但是在既能保證防護安全,又能不影響戰士運動靈活性的新型防彈衣開發道路上,仍然還有很長的路要走。

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