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MIT正在研制的“超级”防弹衣,灵感来自小龙虾

科普小知识2021-11-18 22:12:45
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MIT正在研制的“超级”防弹衣,灵感来自小龙虾

高档防弹背心应柔韧、结实,能像水一样贴身保护身体,并能牢牢阻挡武器的攻击。这种“盔甲”不仅坚固,而且柔软而有弹性,无论是在水中还是在陆地上,穿着它的人都可以轻松移动,以避免危险。

这种描述听起来可能像是华盛顿漫画中虚构的英雄的“战袍”。事实上,龙虾的外部骨骼部分也符合这种描述。来自麻省理工学院和哈佛大学的研究人员认为,覆盖在动物关节和腹部的柔软薄膜就像用于制造汽车轮胎和水上花园的软管一样坚韧,可以引导人们开发新的柔软装甲来保护关节部位,如膝盖和肘部。

研究结果发表在《材料学报》上。麻省理工学院机械工程系副教授郭明说:“我们认为这可以刺激柔性装甲的设计。龙虾柔软的肋骨盔甲帮助它们在地球上生存了1亿多年。如果盔甲可以由这种材料制成,穿戴者可以*行动,感觉更舒适。"

防弹背心,俗称防弹背心,被执法人员广泛使用,并使许多警察免于枪林弹雨。但是它也有一些缺陷。凯夫拉纤维是一种紧密编织的纤维板,用于制造防弹背心,通常有五年的“保质期”。防弹衣也不合适,一些女警察需要特殊定制。一些研究还表明,防弹背心也可以影响射击能力和穿着者的注意力,增加体力消耗,并增加一些风险,同时提供保护。麻省理工学院的研究人员认为龙虾可以帮助解决困扰大多数防弹背心的问题,也就是说,装甲越是移动,它提供的保护就越少。

郭明副教授说他受到了这顿饭的启发。他注意到动物腹部的透明膜很难咀嚼。与坚硬的硬骨外壳不同,动物的软组织仍然是一个未解之谜。当研究人员解剖这些组织时,他们有一个惊人的发现,即在胶片上进行多次切割后,胶片的弹性不会受到影响。研究人员已经证实,这种弹性和强度是由于薄膜的特殊结构造成的,它像胶合板一样有数千层。这些纤维层有助于分散压力下的能量,使它们耐磨。

这种从龙虾“软装甲”中学到的知识可以帮助我们设计和合成柔软但坚固的材料,并且可以制造在子弹中提供可靠保护并且不影响身体机动性的“装甲”。这种材料也可用于制造软机器人和组织工程。