美國空軍學(xué)院學(xué)員通過在課堂練習(xí)中將粘性體制成的新的防彈盔甲,證明了學(xué)校課程的作用不僅僅是翻新舊地。2014年,一年級的Hayley Weir將環(huán)氧樹脂,芳綸纖維和碳纖維復(fù)合成一種防彈材料的任務(wù)啟發(fā)了她將這項(xiàng)任務(wù)發(fā)展成一種新型的柔性彈塞。
復(fù)合護(hù)甲并不新穎,而且Weir的任務(wù)只是一個標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格的任務(wù),但是她對結(jié)果并不滿意,雖然該復(fù)合物可能會阻止一個子彈,但是材料本身太硬而且易碎。根據(jù)學(xué)院化學(xué)顧問的建議,她用剪切增稠的液體換掉了環(huán)氧樹脂。
這也不是新的物質(zhì)。剪切增稠液體由懸浮在聚合物中的納米顆粒制成,其看起來像塑料膠,并且在正常條件下與解凍的冷凍凝膠組件一樣柔韌。但是,如果受到到了足夠的沖擊力,它們的性質(zhì)會從根本上發(fā)生改變,他們會變得非常硬而且變得非常粘。
舉一個常見的例子,以常玩的橡皮泥球?yàn)槔?。用手指去觸摸,它是柔軟的,松散的,如果把它獨(dú)自豎立,它甚至?xí)谧陨碇亓肯铝魈氏聛怼5侨绻美祁^敲打或者用錘子敲打,它甚至?xí)癫Aб粯铀榈?。這種剪切增稠液體已經(jīng)用于了流體摩托車皮革和軍事人員的裝甲上,但Weir曾無意中發(fā)現(xiàn)了一些新的東西。
Weir與軍事和戰(zhàn)略研究教授賴恩•伯克(Ryan Burke)合作,并有了研究一種芳綸復(fù)合粘性裝甲的想法。然而,當(dāng)兩人查閱目前的研究時(shí),他們發(fā)現(xiàn)沒有人先前研究過與Weir的組合相似的東西。
在2016年,Weir和伯克進(jìn)行了與新的裝甲試驗(yàn),他們試圖探索出三個材料最有效的混合。他們還試圖弄清楚如何分層會給他們提供最好的阻止力。到十二月,他們已經(jīng)準(zhǔn)備好了測試。
他們發(fā)現(xiàn),他們拿出的不只是一顆子彈塞,而是一個更有效更大更快速的圓。一個9毫米的圓形穿孔的大部分層僅被芳綸纖維背襯擋住,但是,40 Smith & Wesson只有達(dá)到了第三個凱夫拉爾芳綸纖維層才會被擋住,而高速度.44Magnum的大圓盤沒有超過第一。
伯克說:“力越大,硬化或增稠效果越好。
畢業(yè)于該學(xué)院的Weir將繼續(xù)在南卡羅來納州克萊姆森大學(xué)進(jìn)行研究,因?yàn)樗筒艘恢敝铝τ谕晟圃摷夹g(shù)。他們認(rèn)為該技術(shù)將會有廣泛的應(yīng)用,包括個人和車輛裝甲,防彈彈材料和彈片,以及快速部署路障,以及在大規(guī)模射擊事件中保護(hù)平民方面都會發(fā)揮極大的作用。