美國空軍學院學員通過在課堂練習中將粘性體制成的新的防彈盔甲,證明了學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合成一種防彈材料的任務啟發(fā)了她將這項任務發(fā)展成一種新型的柔性彈塞。
復合護甲并不新穎,而且Weir的任務只是一個標準規(guī)格的任務,但是她對結果并不滿意,雖然該復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)學院化學顧問的建議,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。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,以常玩的橡皮泥球為例。用手指去觸摸,它是柔軟的,松散的,如果把它獨自豎立,它甚至會在自身重量下流淌下來。但是如果用榔頭敲打或者用錘子敲打,它甚至會像玻璃一樣碎掉。這種剪切增稠液體已經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合粘性裝甲的想法。然而,當兩人查閱目前的研究時,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和伯克進行了與新的裝甲試驗,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,他們已經準備好了測試。
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)于該學院的Weir將繼續(xù)在南卡羅來納州克萊姆森大學進行研究,因為她和伯克一直致力于完善該技術。他們認為該技術將會有廣泛的應用,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)模射擊事件中保護平民方面都會發(fā)揮極大的作用。