@ 2019.03.07 , 11:00

MIT正在研制的“超级”防弹衣,灵感来自小龙虾

一件高级的防弹衣应该是灵活且坚固的,像水一样贴合身体形成保护,又能够坚固的阻挡武器的侵袭。这种“盔甲”不仅坚固,还柔软有弹性,让穿着它的人能够轻松的行动,无论是在水中还是在陆地上避免危险的时候。

这个描述听起来可能像DC漫画中虚构的英雄的“战袍”,实际上,龙虾的外部骨骼部分也符合这个描述。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软膜,这种与用于制造汽车轮胎和花园用于浇水的软管一样坚韧的材料,可以指导人们研发新型的灵活软甲,用于保护膝盖和肘部等关节位置。

研究结果被发表在Acta Materialia上,麻省理工学院机械工程系副教授Ming Guo谈到:“我们认为这能够激发对灵活的铠甲的设计。龙虾的‘软肋甲’已经帮助它们在地球上生存了超过一亿年。如果能用这类材料制成盔甲,穿着者就能够自由活动,感觉更舒适。”

防弹背心,通常被称为防弹衣,被执法人员广泛使用,从枪林弹雨中拯救了很多警察。但它也存在一些缺陷。Kevlar是一种用于制造防弹衣的紧密编织的纤维板,通常有五年的“保质期”。防弹衣也不是十分合身,有些女警需要特殊定制。一些研究还表明,防弹衣还会影响穿着者的射击能力和注意力,也增加的体力上的消耗,在提供保护的同时也增加了一些风险。MIT的研究人员认为,龙虾能够帮助解决困扰大多数防弹衣的问题,那就是铠甲的机动性越高,能提供的保护就越少。

Ming Guo副教授谈到,他是在用餐时产生的灵感,他注意到动物腹部的透明膜难以咀嚼(要不人家是科学家,换我只会想到“太好吃啦!”),与坚硬的骨质外壳不同,动物的这种软组织仍然是个未解之谜。当研究人员解剖这些组织时,他们有一个惊人的发现,那就是在这种薄膜上进行多次切割后并不会影响它的弹性。研究人员确认,这种弹性和强度是由于薄膜的特殊结构,像胶合板那样的成千上万层。这些纤维层能够帮助在受到压力时分散能量,使其具有耐磨损性。

这种从龙虾“软甲”中学到的知识能够帮助我们设计去合成柔软但坚固的材料,能够制造在枪林弹雨中提供可靠的保护,并且不会影响身体机动性的“铠甲”。这种材料也可以用于制造柔软的机器人及组织工程学中。

本文译自 sciencealert,由译者 行走的五花肉 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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