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英国《每日电讯报》不久前报道，英国研究人员日前发明一种名为“D30”受外力撞击后迅速凝固的胶状物质，可有效吸收动能。英军计划利用这种凝胶提升头盔防弹性能。将这种凝胶放置在士兵头盔内侧，能将子弹或弹片的冲力减弱一半，进而阻止它们穿透头盔。
脑损伤困扰美英联军
美国《华盛顿时报》报道，脑损伤已成为驻伊拉克和驻阿富汗美英联军的头号伤病。据估计，约1／5的联军有不同程度的脑损伤。美国陆军医疗研究机构主管贾芬说，脑损伤也称为创伤性脑损伤或头部损伤，指的是由外伤引起的脑组织损害。在伊拉克和阿富汗，遭遇路边炸弹和火箭弹袭击的许多士兵，尽管有防弹衣和头盔保护免于送命，但猛烈的爆炸冲击波仍然会对士兵产生影响，尤其是对大脑部位。虽然美英联军都装备了先进的防弹衣和防弹头盔，但因为目前的头盔往往过硬，在强大冲击波的作用下，对头部产生的振荡是致命的。这也是美英联军面临大量脑损伤的直接原因。患有脑损伤的美军士兵轻则反应迟钝，重则失忆和神志不清、丧失社交能力，如不及时治疗，将会影响终身。这种现象在驻伊和驻阿美英联军中十分普遍，因而被称为伊拉克和阿富汗战争的“标志性伤病”。自2001年以来，美国在伊、阿两国因路边炸弹受伤的军人已有近两万人，其中多数都出现程度不等的脑损伤症状。
目前，美军兵防弹衣和防弹头盔使用的主要材料是“凯夫拉”纤维。说起“凯夫拉”，几乎尽人皆知，这种由美国杜邦公司开发的具有划时代意义的神奇纤维，已经成为人们心目中防弹材料的代名词，一度被称为“终极防弹材料”。在美军现役的士兵防弹装备上已经得到广泛应用，挽救了不少美军士兵的生命。美军在其国防部网站及各媒体大肆宣传，声称“凯夫拉”防弹衣和防弹头盔性能的优异。但是，“凯夫拉”的化学性质不甚稳定，综合起来可以归结为“三怕”：怕见光，在阳光中紫外线照射后会发生老化，经过i500小时照射后强度会降至40％；怕低温，当温度低于-30℃后强度会严重下降，失去防弹效能；怕酸、碱及有机试剂。由于这些原因，“凯夫拉”类纤维防弹衣的维护保养比较烦琐、使用限制比较多、寿命有限。此外，传统的防弹衣根本无法保护军人的许多关键部位，如手臂、颈部、腿部和肘部，因为这些部位需要经常活动和弯曲。士兵们抱怨穿戴了防弹衣之后影响了战术动作的发挥，而且在完成任务后，身体的关节已经被坚硬的防弹插板磨破了皮。美英联军面对大量的投诉和舆论压力，迫切需要一种理想的材料来改变目前防弹装备的性能。这种材料必须有类似“D30”凝胶的性能，柔软、轻便、防护力好。
遇强更强的“果冻”
英国著名工程师、“D30”凝胶的发明者理查德·帕尔默介绍说，采用尖端纳米技术研制而成的“D30”凝胶，表面看上去非常像是果冻，它可以被随意挤压成各种形状。在静止或者缓慢移动的状态下，这种凝胶的分子之间互相分离，而一旦受到高速剧烈冲击，分子将互相交错并锁在一起，变得格外坚固。外力作用消失后，凝胶能再次自动恢复柔软。帕尔默进一步解释说，“D30”事实上是一种用“智能分子”制造而成的聚合体，类似于黏稠的液体，就如同混合着玉米淀粉和水的潮湿沙子。这也就是说，凝胶中的硅材料纳米粒子在常态下就像液体一般流动，当遇到子弹或者弹片的冲击时，它们立即变成如格子般的固体排列结构，使得一件看似柔软的制服迅速变成一套坚硬无比的盔甲。与传统钢制防弹背心和防弹头盔的笨重且容易跳弹误伤他人相比，这种凝胶无疑拥有巨大的优势。在防弹衣中，一个非常重要的性能参数就是“背凸”的高度。子弹射在防弹衣上，会穿透一部分防弹层，这期间子弹急剧变形，最终停留在防弹材料中，但会将剩余的防弹层冲击出弹坑，这种冲击也会作用于人体。如果材料性能不佳，不能更多地分散子弹能量，子弹尽管不能穿透防弹材料，但会在防弹材料上留下凹陷，从后面看就形成突起，即“背凸”，过高的背凸会使人体受到强烈的撞击，导致创伤。而“D30”的背凸在试验过程中据说“非常令人满意”。此外，在防弹头盔的设计中重量因素是除防护性能外最重要的因素。这种凝胶制成的头盔要比“凯夫拉”材料头盔轻许多，如果两者相嵌，可以最大限度地减轻佩戴者疲劳程度，有利于头盔佩戴者集中精力执行任务。
打造不死战士
针对战场脑损伤的问题，此前美军已经着手研制一种“液体防弹衣”，其关键成分称为“剪切增稠液体”(sTF)，和“D30”有异曲同工之妙。这种防弹衣重量轻、质地柔软，能使士兵运动得更快。据透露，用STF浸泡后的“凯夫拉”织物可以像其他任何一种织物一样浸湿和缝制。STF渗入织物中，通常状态下是以液态形式存在，但是，织物一旦受到冲击、压紧，“剪切增稠液体”就变成坚硬的固体，使织物更强韧，难以被穿透。因此，利用sTF制造的新型防弹衣，平时柔软舒适，一旦遭到刀等利物砍、刺，或高速子弹、弹片冲击，就在受到冲击的瞬间变得坚韧无比，而且能将冲击力沿织物迅速分散开来，大大降低单位面积的压强。当冲击力消失之后，“剪切增稠液体”又恢复液体状态，织物也重新变软。
液体装甲“目前仍处在实验室测试阶段”。他们可能会把这种材料率先用在士兵的衣袖、短裤和其他防弹背心保护不到的地方，采用新型材料在保护士兵的同时，可以保持士兵运动时的灵活性。这种新型材料还可以被制成防爆毯，覆盖在可疑包裹或未爆炸的军火上。“液体装甲”甚至可以用在伞兵靴上，这种靴子在碰撞时可以变硬从而保护伞兵的脚踝。
科研人员预言，类似于“D30”凝胶类的材料一旦成熟应用于防弹衣和防弹头盔后，必定推动战场单兵防护装具面貌的太革新。未来的头盔不但要穿着舒适，还具有“三防”功能，更具有信息时代的鲜明特征。美国目前正在研究的“2l世纪多功能士兵防护系统”中的“综合头盔分系统”，将头盔作为通讯系统、武器系统、观瞄、GPs接收机、呼吸防护、双目激光防护等设备的载体，头盔上装有一部官兵之间的通话装置。此外，这个分系统中还有防毒面具、耳外助听装置、视频成像放大器和电源等，具有防弹、防激光、防毒气、扩大视听能力和实施通讯联络等多种功能。
脑损伤困扰美英联军
美国《华盛顿时报》报道，脑损伤已成为驻伊拉克和驻阿富汗美英联军的头号伤病。据估计，约1／5的联军有不同程度的脑损伤。美国陆军医疗研究机构主管贾芬说，脑损伤也称为创伤性脑损伤或头部损伤，指的是由外伤引起的脑组织损害。在伊拉克和阿富汗，遭遇路边炸弹和火箭弹袭击的许多士兵，尽管有防弹衣和头盔保护免于送命，但猛烈的爆炸冲击波仍然会对士兵产生影响，尤其是对大脑部位。虽然美英联军都装备了先进的防弹衣和防弹头盔，但因为目前的头盔往往过硬，在强大冲击波的作用下，对头部产生的振荡是致命的。这也是美英联军面临大量脑损伤的直接原因。患有脑损伤的美军士兵轻则反应迟钝，重则失忆和神志不清、丧失社交能力，如不及时治疗，将会影响终身。这种现象在驻伊和驻阿美英联军中十分普遍，因而被称为伊拉克和阿富汗战争的“标志性伤病”。自2001年以来，美国在伊、阿两国因路边炸弹受伤的军人已有近两万人，其中多数都出现程度不等的脑损伤症状。
目前，美军兵防弹衣和防弹头盔使用的主要材料是“凯夫拉”纤维。说起“凯夫拉”，几乎尽人皆知，这种由美国杜邦公司开发的具有划时代意义的神奇纤维，已经成为人们心目中防弹材料的代名词，一度被称为“终极防弹材料”。在美军现役的士兵防弹装备上已经得到广泛应用，挽救了不少美军士兵的生命。美军在其国防部网站及各媒体大肆宣传，声称“凯夫拉”防弹衣和防弹头盔性能的优异。但是，“凯夫拉”的化学性质不甚稳定，综合起来可以归结为“三怕”：怕见光，在阳光中紫外线照射后会发生老化，经过i500小时照射后强度会降至40％；怕低温，当温度低于-30℃后强度会严重下降，失去防弹效能；怕酸、碱及有机试剂。由于这些原因，“凯夫拉”类纤维防弹衣的维护保养比较烦琐、使用限制比较多、寿命有限。此外，传统的防弹衣根本无法保护军人的许多关键部位，如手臂、颈部、腿部和肘部，因为这些部位需要经常活动和弯曲。士兵们抱怨穿戴了防弹衣之后影响了战术动作的发挥，而且在完成任务后，身体的关节已经被坚硬的防弹插板磨破了皮。美英联军面对大量的投诉和舆论压力，迫切需要一种理想的材料来改变目前防弹装备的性能。这种材料必须有类似“D30”凝胶的性能，柔软、轻便、防护力好。
遇强更强的“果冻”
英国著名工程师、“D30”凝胶的发明者理查德·帕尔默介绍说，采用尖端纳米技术研制而成的“D30”凝胶，表面看上去非常像是果冻，它可以被随意挤压成各种形状。在静止或者缓慢移动的状态下，这种凝胶的分子之间互相分离，而一旦受到高速剧烈冲击，分子将互相交错并锁在一起，变得格外坚固。外力作用消失后，凝胶能再次自动恢复柔软。帕尔默进一步解释说，“D30”事实上是一种用“智能分子”制造而成的聚合体，类似于黏稠的液体，就如同混合着玉米淀粉和水的潮湿沙子。这也就是说，凝胶中的硅材料纳米粒子在常态下就像液体一般流动，当遇到子弹或者弹片的冲击时，它们立即变成如格子般的固体排列结构，使得一件看似柔软的制服迅速变成一套坚硬无比的盔甲。与传统钢制防弹背心和防弹头盔的笨重且容易跳弹误伤他人相比，这种凝胶无疑拥有巨大的优势。在防弹衣中，一个非常重要的性能参数就是“背凸”的高度。子弹射在防弹衣上，会穿透一部分防弹层，这期间子弹急剧变形，最终停留在防弹材料中，但会将剩余的防弹层冲击出弹坑，这种冲击也会作用于人体。如果材料性能不佳，不能更多地分散子弹能量，子弹尽管不能穿透防弹材料，但会在防弹材料上留下凹陷，从后面看就形成突起，即“背凸”，过高的背凸会使人体受到强烈的撞击，导致创伤。而“D30”的背凸在试验过程中据说“非常令人满意”。此外，在防弹头盔的设计中重量因素是除防护性能外最重要的因素。这种凝胶制成的头盔要比“凯夫拉”材料头盔轻许多，如果两者相嵌，可以最大限度地减轻佩戴者疲劳程度，有利于头盔佩戴者集中精力执行任务。
打造不死战士
针对战场脑损伤的问题，此前美军已经着手研制一种“液体防弹衣”，其关键成分称为“剪切增稠液体”(sTF)，和“D30”有异曲同工之妙。这种防弹衣重量轻、质地柔软，能使士兵运动得更快。据透露，用STF浸泡后的“凯夫拉”织物可以像其他任何一种织物一样浸湿和缝制。STF渗入织物中，通常状态下是以液态形式存在，但是，织物一旦受到冲击、压紧，“剪切增稠液体”就变成坚硬的固体，使织物更强韧，难以被穿透。因此，利用sTF制造的新型防弹衣，平时柔软舒适，一旦遭到刀等利物砍、刺，或高速子弹、弹片冲击，就在受到冲击的瞬间变得坚韧无比，而且能将冲击力沿织物迅速分散开来，大大降低单位面积的压强。当冲击力消失之后，“剪切增稠液体”又恢复液体状态，织物也重新变软。
液体装甲“目前仍处在实验室测试阶段”。他们可能会把这种材料率先用在士兵的衣袖、短裤和其他防弹背心保护不到的地方，采用新型材料在保护士兵的同时，可以保持士兵运动时的灵活性。这种新型材料还可以被制成防爆毯，覆盖在可疑包裹或未爆炸的军火上。“液体装甲”甚至可以用在伞兵靴上，这种靴子在碰撞时可以变硬从而保护伞兵的脚踝。
科研人员预言，类似于“D30”凝胶类的材料一旦成熟应用于防弹衣和防弹头盔后，必定推动战场单兵防护装具面貌的太革新。未来的头盔不但要穿着舒适，还具有“三防”功能，更具有信息时代的鲜明特征。美国目前正在研究的“2l世纪多功能士兵防护系统”中的“综合头盔分系统”，将头盔作为通讯系统、武器系统、观瞄、GPs接收机、呼吸防护、双目激光防护等设备的载体，头盔上装有一部官兵之间的通话装置。此外，这个分系统中还有防毒面具、耳外助听装置、视频成像放大器和电源等，具有防弹、防激光、防毒气、扩大视听能力和实施通讯联络等多种功能。