2025年高考物理神奇納米藥水造出超級防彈衣

　　[趣味物理]神奇納米藥水造出超級防彈衣

　　“液體裝甲”年底就可大批量生產(chǎn)。這種新型防彈衣的頭盔、衣服和靴子全部用“剪切增稠液體”處理過的材料制成，不但能夠護住全身，還可非常柔軟輕盈，一點也不防礙士兵的靈活性。

　　這個玻璃小瓶里裝的淡藍色液體就是“剪切增稠液體”，你可以用塑料棒輕輕攪拌，發(fā)現(xiàn)它跟普通的液體沒什么兩樣，但一旦你加快攪拌的速度和力度，就發(fā)現(xiàn)，它越來越黏，立刻變得攪拌不動。

　　自從有戰(zhàn)爭以來，盔甲（戰(zhàn)斗服）的研發(fā)就從未停息，人們一直在戰(zhàn)斗服的防護性和舒適性之間尋找平衡，希望能制造出一種既刀槍不入又輕便柔韌的戰(zhàn)斗服。據(jù)英國《GIZ》雜志8月13日報道，利用美國“陸軍研究實驗室”和“特拉華州立大學(xué)合成物質(zhì)研究中心”的科學(xué)家運用新型納米科技研制出來的“剪切增稠液體”，將制造出新一代戰(zhàn)斗服，使長久以來人們的夢想變?yōu)楝F(xiàn)實。

　　頭盔衣服靴子啥都能做

　　這項技術(shù)的目標(biāo)是制成一種成本低、重量輕的新材料，這種材料的防彈能力優(yōu)于當(dāng)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。

　　“剪切增稠液體”能使織物變得無比強韌，可以抵御尖釘、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。“剪切增稠液體”的用途非常廣泛，可以用于制造防護服、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(yè)，如礦工、建筑工人等提供更舒適的工作服。

　　這種新型材料還可以被制成防爆毯，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

　　今年年底，首批利用“剪切增稠液體”處理升級的新型防彈衣將正式問世，到時候，美國駐伊拉克的前線士兵們將得到全方位的保護。

　　眾所周知，傳統(tǒng)的防彈衣根本無法保護軍人的許多關(guān)鍵部位，如手臂、頸部、腿部和肘部，因為這些部位需要經(jīng)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，不便用來制造需要彎曲折疊的褲子和袖子，因此只能護住軀干部分。

　　而利用“剪切增稠液體”處理升級的新型防彈衣，柔軟堅韌，可以制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。

　　一打就變硬力消就還原

　　“剪切增稠液體”其實是一種處在固液混合狀態(tài)的納米粒子溶劑，很少存在于同一種物質(zhì)中。利用它制造的防護服通常被叫做“液體裝甲”，“剪切增稠液體”滲入織物中，通常狀態(tài)下是以液態(tài)形式存在，但是，織物一旦受到?jīng)_擊、壓緊，“剪切增稠液體”就變成堅硬的固體，使織物更強韌，難以被穿透。

　　因此，利用“剪切增稠液體”制造的新型防彈衣，平時柔軟舒適，一旦遭到刀等利物砍、刺，或高速子彈、彈片沖擊，就在受到?jīng)_擊的瞬間變得堅韌無比，而且能將沖擊力沿織物迅速分散開來，大大降低單位面積的壓強。當(dāng)沖擊力消失之后，“剪切增稠液體”又恢復(fù)液體狀態(tài)，織物也重新變軟。

　　“液體盔甲”年底問世

　　“剪切增稠液體”技術(shù)由“美國特拉華州立大學(xué)合成物質(zhì)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(fā)，僅授權(quán)美國“裝甲控股公司”生產(chǎn)相關(guān)產(chǎn)品。據(jù)悉，利用“剪切增稠液體”技術(shù)制造的新型防彈衣將于今年年底批量上市銷售，每件售價為500至600美元。

　　又輕又軟又薄又刀槍不入的衣服，一直都只存在于神話和小說中，如黃蓉的軟猬甲、貔貅甲等等。但盔甲的輕便性和防護性一直是一對不可調(diào)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，還是插在里面的那塊金屬板。悍馬軍車也面臨同樣的問題，現(xiàn)在的輕裝甲悍馬，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。

　　現(xiàn)在，“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(zhì)，平時只是普通布料，一但遭到襲擊，就瞬間變得堅韌無比，而且能把沖擊力向四周擴散，將損傷降到最低。

　　“液體裝甲”的制作也非常簡便，就是把目前通用的“凱夫拉”防彈背心織物放在最新研制出來的納米“神水”——“剪切增稠液體”中浸泡一下，就大功告成。

　　工作原理

　　不受沖擊：粒子互不干擾呈液態(tài)

　　受到?jīng)_擊：粒子激烈碰撞變固態(tài)

　　“液體裝甲”的關(guān)鍵成分“剪切增稠液體”，由懸浮在聚乙二醇中的堅硬粒子組成。聚乙二醇是一種應(yīng)用廣泛的無毒液體，能承受的溫度范圍很廣。極其細小的硅微粒（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(jié)合后，能形成一種性能不同尋常的材料。

　　“武器和原料研究理事會”“剪切增稠液體”項目的主管埃里克。沃特澤爾解釋道：“當(dāng)運動緩慢時，硬質(zhì)粒子能夠到處運動，因此‘剪切增稠液體’呈現(xiàn)液態(tài)，但當(dāng)運動迅速的時候，硬質(zhì)粒子互相碰撞，阻礙了彼此的運動，因此‘剪切增稠液體’變得強韌。”

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