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新材料 - 比钢材更强，14倍较强 - 可能会导致下一代军用盔甲

时间：2022-03-03 17:25:09 来源：

陆军研究在为士兵加强轻量级装甲的线索看着珍珠。

圆形，光滑，呈彩虹色，珍珠是世界上最精致的珠宝之一;现在，这些宝石正在鼓励美国军队研究项目来改善军装。

通过模仿珍珠（珍珠，或更常见的珍珠母亲），由军队研究办公室（ARO）资助的水牛大学的研究人员创造了一种轻量级塑料，这是一个更强的14倍和八次比钢更轻（少致密），非常适合吸收子弹和其他射弹的影响。

ARO是美国陆军作战能力发展司令部的陆军研究实验室的组成部分。

最新的研究结果发表在ACS应用的聚合物材料期刊中，早期的研究发表于物理化学字母杂志。

“材料僵硬，强壮，艰难，”水牛续约研究所大学机械和航空航天工程系教授博士博士说，“纸质领先作者”。“它可以适用于背心，头盔和其他类型的身体护甲，以及船舶，直升机和其他车辆的防护装甲。”

这些材料的大部分是隆起的聚乙烯（最常见的塑料）的升级版，称为超高分子量聚乙烯，或UHMWPE，用于制造人造臀部和吉他镐等产品。

一个新的轻质塑料，比钢更强，八倍（少致密）可能会导致下一代军装。

在设计UHMWPE时，研究人员研究了珍珠母，软体动物通过将一种碳酸钙形式布置成类似于互锁砖的结构。像珍珠的母亲一样，研究人员设计了材料具有极其坚韧的外壳，具有更柔韧的内背部，能够变形和吸收射弹。

“任教授的工作设计uhmwpe巨大改善冲击力量可能导致新一代轻型装甲，为士兵提供保护和移动性，”aro博士，项目设计，项目设计，aro。“与钢或陶瓷盔甲相比，UHMWPE也可以更容易地铸造或模具成复杂的形状，为士兵，车辆和其他军队资产提供多功能保护。”

“材料僵硬，强壮，坚韧。它可以适用于背心，头盔和其他类型的身体护甲，以及用于船舶，直升机和其他车辆的防护装甲。“ - 沉强仁博士

这就是所谓的软装甲，其中柔软但紧紧的编织材料创造了基本上是一种能够停止子弹的非常强大的网。Kevlar是一个众所周知的例子。

研究团队开发的材料也具有高导热性。这种快速消散热量的能力进一步帮助它吸收子弹和其他射弹的能量。

该团队通过加入二氧化硅纳米粒子进一步尝试UHMWPE，发现化学物质的微小位可以增强材料的性质，并可能产生更强的盔甲。

“这项工作表明，合适的材料设计方法有可能对陆军技术产生重大影响，”赛跑者表示。

参考：

Zhuolei张和深强仁，2019年7月2日，ACS应用聚合物材料，“抗冲击铠装抗抗盔甲的功能梯度超高分子量聚乙烯”.DOI：
10.1021 / ACSAPM.9b00456

通过诸暨张，桑莫古柱，Simona Percec，Yong Hu，GiacoMo Fiorin，Michael L Klein和Shenqiang Ren，2018年4月27日，Simona Perc，Simona Percampelly，迈克尔L Klein和Shenqiang Roin，2018年4月27日，J. phys。化学LETT。
DOI：10.1021 / acs.jpclett.8b00790

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