美军塑胶装甲 比军用钢强14倍
美军未来将采用高分子聚合塑胶装甲,强度更好,重量更轻。(图/美国陆军)
美国陆军研究单位创造了一种轻型装甲,它的强度比钢要强韧14倍,重量却轻了8倍,将会是未来新型防弹衣、战斗头盔、防弹板的材料。不过它不是金属,而是一种塑胶。
防卫部落格(Defence-Blog)报导,美国陆军研究办公室(ARO)资助的纽约大学水牛城分校(University at Buffalo )研究人员,创造了一种轻型强化塑胶,名为UHMWPE,它比钢材强14倍,重量轻8倍(密度低),是吸收子弹和其他射弹冲击的理想选择。研究结果在已发表在ACS应用高分子材料杂志上。
论文的第一作者任仁强博士说:「UHMWPE是一种强化聚乙烯塑胶,在性质上与塑胶袋、吉他拨片是一样的。不过我们将聚乙烯给超高分子化了,使得它具有极强的韧度,能用于防弹背心、头盔和其他类型的防弹衣,或是车辆、船舰、直升机的内衬防护挡板。」
美国军品市场已经有UHMWPE的护甲,也被证实具有极好的防弹能力。(图/youtube)
在研究UHMWPE时,研究团队分析了珍珠牡蛎贝,也就是能制作珍珠的牡蛎,在珍珠的制作过程中,碳酸钙物质不断的堆叠,排列成高分子结构,使得珍珠变得相当坚固。研究人员学习了珍珠形成的堆叠过,使聚乙稀有着强大的坚韧度,既有弯曲度,却能够吸收子弹的动能。
材料设计项目经理伊文‧蓝纳史东博士(Evan Runnerstrom)说:「与钢铁或陶瓷装甲相比,UHMWPE最大的好处塑形更容易,能够为士兵、车辆和其他陆军资产提供多种保护。」
事实上,像UHMWPE这类的软装甲已经使用多年,凯夫勒(KEVLAR)就是最有名的例子,凯夫勒虽然不是塑胶,但也相差不远,它是一种人造纤维,和尼龙布是同一类的。
UHMWPE也具有高导热性,这种快速散热的好处,可以帮助它吸收子弹和其他射弹的能量,穿起来也比较不闷热。
研究人员还在持续改良UHMWPE的性能,他们发现加入微量化学物质,能够再增强材料的性能,目前添加二氧化矽奈米粒子,发现效果很好。