聚氨酯脲(PUU)聚合物防彈衣:比鋼鐵結(jié)實15倍
10月11日,在美國陸軍協(xié)會在華盛頓舉行的年會上,陸軍參謀長馬克-米萊(Mark Milley)稱,多年來,美軍一直在加緊給士兵配備質(zhì)量更輕、更結(jié)實耐用的防彈衣和頭盔。
像Gentex公司這樣的美國國防合同商紛紛來到美國陸軍協(xié)會舉辦的科技博覽會,展示各自最新研制的士兵安全防護(hù)產(chǎn)品。Gentex公司曾開發(fā)了陸軍高級戰(zhàn)斗頭盔。
但是,在大學(xué)研究人員的幫助下,美國軍方自己的工程師在開發(fā)耐用材料,保護(hù)美國士兵的安全方面邁出了重大的一步。
在10月11日,美國陸軍研究實驗室和麻省理工學(xué)院士兵納米技術(shù)研究機(jī)構(gòu)宣稱,聚氨酯脲(PUU)聚合物具有很多好處。這種聚合物要比“鋼鐵結(jié)實15倍,但卻像纖維織物一樣柔軟”。
它的超級強(qiáng)度令人印象深刻,但是它的柔軟性才是與一般軍事防彈衣區(qū)分的利器。一般的軍事防彈衣內(nèi)置堅硬的陶瓷和金屬板,因而顯得非常笨重。相反,PUU類似鎖子甲的纖維網(wǎng)絡(luò),可以在遇到?jīng)_擊時變形,然后再恢復(fù)到原來的厚度。例如,它可以吸收AK-47突擊步槍射出的7.62毫米口徑子彈的沖擊力,而且不會受到損壞。陸軍研究實驗室的亞歷克斯-謝(Alex Hsieh)在一項聲明中說,PUU材料實際上“可以在受到?jīng)_擊后恢復(fù)原樣”。
PUU纖維獨(dú)特的分子結(jié)構(gòu)意味著,它在受到高速沖擊時可以變得更結(jié)實。這種材料在高速變形的時候可以從類橡膠形態(tài)變成類玻璃形態(tài)。通俗地說,它受到的沖擊越大,它就會變得越結(jié)實。它與2017年5月美國空軍學(xué)院一名學(xué)員設(shè)計的“防彈包”比較類似。
美軍和麻省理工學(xué)院的研究人員還在研究這種新材料的性能和局限性。它的潛在應(yīng)用包括:透明面罩、防彈背心、手足護(hù)甲和抗爆作戰(zhàn)靴。在作戰(zhàn)頭盔中的應(yīng)用可能尤其有用,因為它可以防止子彈對頭盔的沖擊力給士兵頭部造成鈍力損傷。而這是連最結(jié)實的防護(hù)設(shè)備都無法避免的問題。
PUU聚合物尚處于測試階段。但是,美軍最終會加速將這種東西配發(fā)給它的士兵。在10月6日的一封信函中,米萊宣稱美軍準(zhǔn)備革新它購買、測試和部署新武器和設(shè)備的方式。
“我們不僅需要部署新一代的武器,而且需要改善防彈衣、感應(yīng)器、無線電通訊設(shè)備以及承載重物的外骨骼。”米萊寫道,“此外,我們還必須通過提高訓(xùn)練和評估力度來改善士兵們的成績和判斷決策能力。”
米萊表示,如果PUU的研究繼續(xù)產(chǎn)生這樣神奇的結(jié)果,那么這種革命性的防彈衣可能會盡快派上用場。