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院士兵納米技術研究機構(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,可以在遇到?jīng)_擊時變形,然后再恢復到原來的厚度。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)_擊后恢復原樣”。
PUU纖維獨特的分子結(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月美國空軍學院一名學員設計的“防彈包”比較類似。
美軍和麻省理工學院的研究人員還在研究這種新材料的性能和局限性。它的潛在應用包括:透明面罩、防彈背心、手足護甲和抗爆作戰(zhàn)靴。在作戰(zhàn)頭盔中的應用可能尤其有用,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)實的防護設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,米萊宣稱美軍準備革新它購買、測試和部署新武器和設備的方式。
“我們不僅需要部署新一代的武器,而且需要改善防彈衣、感應器、無線電通訊設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。