剪下增稠液體自從有戰爭以來，盔甲（戰鬥服）的研發就從未停息，人們一直在戰鬥服的防護性和舒適性之間尋找平衡，希望能製造出一種既刀槍不入又輕便柔韌的戰鬥服。據英國《GIZ》雜誌8月13日報導，美國“陸軍研究實驗室”和“德拉瓦州立大學合成物質研究中心”的科學家運用新型納米科技研製出來的“剪下增稠液體”(STF)，將製造出新一代戰鬥服，使長久以來人們的夢想變為現實。
基本介紹
- 中文名：剪下增稠液體
- 外文名：Shear thickening Fluid
- 分類：納米複合材料
- 用途：防彈服、防刺服、防割服
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基本信息
這種新型防彈衣的頭盔、衣服和靴子全部用“剪下增稠液體”處理過的材料製成，不但能夠護住全身，還可非常柔軟輕盈，一點也不妨礙士兵的靈活性。
“剪下增稠液體”能使織物變得無比強韌，可以抵禦尖釘、刺刀和子彈的襲擊，同時又不改變織物的重量、舒適度和彈性。“剪下增稠液體”的用途非常廣泛，可以用於製造防護服、汽車裝甲、頭盔和手套，不但能夠為軍人和警察提供保護，也能為任何危險行業，如礦工、建築工人等提供更舒適的工作服。
傳統的防彈衣根本無法保護軍人的許多關鍵部位，如手臂、頸部、腿部和肘部，因為這些部位需要經常活動和彎曲。如今的防彈衣，通常叫做防彈背心，不但厚重，而且硬邦邦的，不便用來製造需要彎曲摺疊的褲子和袖子，因此只能護住軀幹部分。而利用“剪下增稠液體”處理升級的新型防彈衣，柔軟堅韌，可以製造連袖子帶褲腿的全套衣服，保護軍人的任何部位，無論人的身體如何彎曲防彈衣的防護性能都不會受損，這才是真正的防彈衣。
這項技術是製成一種成本低、重量輕的新材料，這種材料的防彈能力優於當前防彈衣專用的“凱夫拉”織物，但彈性更好、更薄，潛在的用途非常廣泛。它頭盔衣服靴子啥都能做，柔軟輕便如同普通衣服，一打就變硬力消就還原。
其他信息
“剪下增稠液體”其實是一種處在固液混合狀態的納米粒子溶劑，利用它製造的防護服通常被叫做“液體裝甲”。“剪下增稠液體”滲入織物中，通常狀態下是以液態形式存在，但是，織物一旦受到衝擊、壓緊，“剪下增稠液體”就變成堅硬的固體，使織物更強韌，難以被穿透。
因此，利用“剪下增稠液體”製造的新型防彈衣，平時柔軟舒適，一旦遭到刀等利物砍、刺，或高速子彈、彈片衝擊，就在受到衝擊的瞬間變得堅韌無比，而且能將衝擊力沿織物迅速分散開來，大大降低單位面積的壓強。當衝擊力消失之後，“剪下增稠液體”又恢復液體狀態，織物也重新變軟。
“剪下增稠液體”技術由“美國德拉瓦州立大學合成物質研究中心”和“美國陸軍研究實驗室”下屬的“武器和原料研究理事會”共同開發，僅授權美國“裝甲控股公司”生產相關產品。據悉，利用“剪下增稠液體”技術製造的新型防彈衣將於今年年底批量上市銷售，每件售價為500至600美元。
原理:
不受衝擊：粒子互不干擾呈液態
受到衝擊：粒子激烈碰撞變固態
“液體裝甲”的關鍵成分“剪下增稠液體”(STF)，由聚乙二醇和矽微粒組成。聚乙二醇是一種套用廣泛的無毒液體，能承受的溫度範圍很廣。極其細小的矽微粒(非常堅硬)是STF的另一成分。這種流動性很強的液體和堅硬的微粒結合後，能形成一種性能不同尋常的材料。
“武器和原料研究理事會”“剪下增稠液體”項目的主管埃里克·沃特澤爾解釋道：“當運動緩慢時，硬質粒子能夠到處運動，因此‘剪下增稠液體’呈現液態，但當運動迅速的時候，硬質粒子互相碰撞，阻礙了彼此的運動，因此‘剪下增稠液體’變得強韌。”
頭盔衣服靴子啥都能做
這種新型材料還可以被製成防爆毯，覆蓋在可疑包裹或未爆炸的軍火上，甚至可以用在傘兵靴上，這種靴子在碰撞時可以變硬，從而保護傘兵的腳踝。
柔軟輕便如同普通衣服
首批利用“剪下增稠液體”處理升級的新型防彈衣將正式問世，到時候，美國駐外的前線士兵們將得到全方位的保護。
一打就變硬力消就還原
“液體盔甲”年底問世
又輕又軟又薄又刀槍不入的衣服，一直都只存在於神話和小說中，如黃蓉的軟蝟甲、貔貅甲等等。但盔甲的輕便性和防護性一直是一對不可調和的矛盾，即使是目前最先進的防彈背心，其實也沒比中世紀的盔甲在原理上高明多少，起主要防護作用的，還是插在裡面的那塊金屬板。悍馬軍車也面臨同樣的問題，輕裝甲悍馬，屢遭駐伊美軍詬病，因為防護能力明顯下降，他們往往自己加焊幾塊鐵皮以增強防護性。
“液體裝甲”的問世，徹底解決了這個問題。它就像科幻小說中的物質，平時只是普通布料，一但遭到襲擊，就瞬間變得堅韌無比，而且能把衝擊力向四周擴散，將損傷降到最低。“液體裝甲”的製作也非常簡便，就是把目前通用的“凱夫拉”防彈背心織物放在最新研製出來的納米“神水”——“剪下增稠液體”中浸泡一下，就大功告成。
液體防彈衣
英國BAE系統公司研製一種神奇的新型液體防彈衣。該防彈衣採用一種名為“剪下增稠液”的液體，該液體在受到子彈衝擊時會變硬從而起到阻擋子彈的作用。新型液體防彈衣可以為士兵提供史無前例的有效保護，同時又能保證他們自由靈活地運動，不再受到笨重的傳統防彈衣的限制。
採用陶瓷板和凱夫拉爾材料的防彈衣可以覆蓋士兵身體的大部分區域，從而起到防彈的效果，但是長期一來這種防彈衣也存在一定的局限性，那就是笨重的特性影響了使用者的機動性、靈活性和速度。此外，在伊拉克和阿富汗戰場上，氣溫很高，這就意味著沉重的防彈衣會讓使用者更疲勞。
作為全球著名的防禦、航空宇宙、安全公司，BAE系統公司所研製的新型液體防彈衣質量更輕、防禦保護效果更好，彈性和靈活性都得到大大加強。“剪下增稠液”還可以噴塗於兩層凱夫拉爾之間，製成超強超薄防彈衣。本來，凱夫拉爾材料的強度就是鋼鐵的五倍，因此它也被認為是標準的防彈衣材料。這種新型超強超薄防彈衣比普通的防彈衣要薄得多，而重量只相當於普通的一半。
當有子彈打中時，傳統防彈衣通常會向內彎曲，這樣雖然可以防止死亡，但也常常會造成嚴重的傷痛。這種能量廣泛分散技術可以防止出現嚴重瘀傷、撕裂、肋骨斷裂以及內臟器官受傷等。BAE系統公司提供的一段視頻顯示，該公司高級技術中心研究人員先後兩次通過實彈射擊檢測這種材料的實用性，9毫米口徑的子彈分別射向10層凱夫拉爾材料與“剪下增稠液”結合製成的液體防彈衣和31層未使用“剪下增稠液”的凱夫拉爾防彈衣。結果表明，液體防彈衣被子彈打中後，撞擊能量分散區域很寬，這意味著中彈者被子彈打傷或打死的幾率大幅減小，因為子彈的撞擊力並非集中於一個較小區域。
