防彈效果對比圖。普通防彈衣：一般由20-40層凱夫拉防彈纖維構(gòu)成，不易分散子彈的沖擊力，容易造成深度創(chuàng)傷。液體防彈衣：由凱夫拉防彈纖維和相關(guān)特殊液體構(gòu)成，可迅速分散子彈的沖擊力，防彈效果好，減緩子彈對人體的沖擊。
面對子彈的威脅，大多數(shù)人可能不會對他們身穿的防彈背心里的材料給予過多的考慮，只要他們能在防彈衣所提供的保護中安然無恙就好了。
日前，專注于安全技術(shù)的莫拉泰克斯紡織技術(shù)研究所卻用一種不同尋常的物質(zhì)來制造防彈衣——液體。這家位于波蘭的研究所最新測試一種“剪切增稠液體”(STF)。這種新材料不僅重量更輕，比標準的防彈材料更柔韌，又能提供更加安全的保護。
新STF材料強在何處?
可擋下以450米/秒射出的子彈
英國《每日郵報》報道稱，STF在任何溫度下遇沖擊時都會迅速變硬。裝入一種“液體裝甲”中后，這種液體可以阻止高速射彈的穿透，還可以將能量擴散到更大的面積上。
莫拉泰克斯紡織技術(shù)研究所位于波蘭，其副所長馬爾欽·斯特魯什奇克表示，“以往，即使是子彈沒有打穿防彈衣保護層，用戶仍有可能會因為巨大的沖擊力而失去生命，或者嚴重受傷。由于他們的技術(shù)，子彈擊中時，防彈衣會改變子彈4厘米到1厘米的偏轉(zhuǎn)。”改變子彈的偏轉(zhuǎn)意味著，子彈在射向防彈衣時不會穿透得更深，顯然這種防彈衣在用戶被擊中后更具優(yōu)勢。
目前，莫拉泰克斯紡織技術(shù)研究所并沒有透露他們的STF到底是什么液體，但稱該材料現(xiàn)在可擋下以450米/秒射出的子彈，用不了太久時間，警察和軍隊就可購買到該產(chǎn)品。
實際上，這家波蘭的研究機構(gòu)并不是第一個涉足于液體防彈衣領(lǐng)域的機構(gòu)。早在2010年，英國的BAE Systems 公司就宣布過一項全新的重量較輕的防彈材料，其結(jié)合了凱夫拉和STF。除可運用于戰(zhàn)場，這種液體材料還能用于運動裝備，汽車保險杠和路障。
目前主要的兩種液體防彈衣都是使用杜邦公司的凱夫拉防彈纖維，這種纖維通常用于制作防彈背心。當(dāng)一顆子彈或者彈片擊中凱夫拉防彈背心的時候，防彈材料層會將力量分散至一個大的表面。子彈也可以使凱夫拉防彈纖維伸張，慢慢地消耗彈道的力量并減緩子彈的速度。這個原理與汽車的安全氣囊一樣，安全氣囊可以分散碰撞時產(chǎn)生的壓力，并減緩人體軀干的運動。
盡管凱夫拉是一種纖維，凱夫拉防彈衣卻不會像普通衣服一樣擺動和起褶皺。通常，阻擋一顆子彈需要用到20-40層凱夫拉防彈纖維，因此，防彈衣都很堅硬，重量也不輕，一件沒有陶瓷保護層的防彈衣也重達4.5千克以上。有兩種液體可以使凱夫拉防彈衣使用較少的纖維層，讓它變得更輕更靈活。這兩種材料有一種共性——它們都對刺激反應(yīng)強烈。
液體防彈衣如何制作?
將防彈纖維浸泡在特殊液體中制作而成
“液體防彈衣”這個詞可能會誤導(dǎo)一些人，讓人以為是將流動的液體填充在固體纖維層間。然而，這兩種目前正在研究的液體防彈衣都沒有一個可見的液體層。反之，是將防彈纖維浸泡在這兩種液體的其中一種中。
第一種液體是剪切增稠液體(STF)，當(dāng)它遇到機械應(yīng)力或者剪切時，就會變得如同固體一般堅硬。換句話說，在沒有外力作用前，它像液體一樣流動，但被其他物體強烈地撞擊或者搖動后，它會在幾毫秒內(nèi)變硬。
用STF制作防彈衣時，研究人員首先用酒精稀釋液體，然后將凱夫拉纖維泡在稀釋后的液體中，再放進烤箱中蒸發(fā)掉酒精。這樣STF就滲入凱夫拉纖維中，而纖維也適時地固定住這種充滿粒子的液體。當(dāng)一個物體敲擊凱夫拉纖維時，液體會立刻變硬，讓凱夫拉纖維更牢固。變硬只是幾毫秒內(nèi)的事，很快，這件防彈衣又變得柔韌了。
第二種可以加固凱夫拉防彈衣的材料是磁流變液體(MRF)——一種充滿鐵粒子的油狀物。通常，液體中的表面活性劑環(huán)繞著粒子，并保持它們懸浮在液體中。一般來說，鐵粒子占總液體容量的20%-40%。
鐵粒子非常小，只有3-10微米。不過，它們對液體的黏滯度有很大的影響。在磁場環(huán)境下，粒子排成一列，液體迅速變得濃稠。名詞“磁流變液”就是來自于這種效果。磁力可以同時改變磁流變液體的形狀和黏度。
當(dāng)沒有電流流過電線時，防彈衣會很柔韌，但是打開開關(guān)后，電流開始在電線中流動，制造出一個磁場，這個磁場會立刻使防彈衣變得更硬、更堅固。將開關(guān)撥到相反的位置后，電流停止流動，防彈衣變回柔韌。
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