液體防彈衣（Liquid body armor）又叫“防彈蛋奶糊”静檬，是由特殊液體材料剪切增稠液體制作而成邑飒。這種特殊液體材料在受到子彈撞擊以后也會(huì)迅速變厚變硬举娩。
中文名
液體防彈衣
外文名
Liquid body armor
原理
遇沖擊時(shí)就迅速變硬
主要成分
剪切增稠液體
一酷鸦、研發(fā)歷史
BAE公司研發(fā)人員將這種液體材料灌輸至美國(guó)杜邦公司生產(chǎn)的多層卡夫拉爾（Kevlar）纖維中間，然后用這種“復(fù)合材料”制作成新型防彈衣嬉橙。卡夫拉爾纖維目前被全世界公認(rèn)為制作避彈衣的最佳材料寥假，一件普通防彈衣一般由數(shù)十層凱夫拉纖維和陶瓷板材構(gòu)成市框，其堅(jiān)韌度是鋼鐵的5倍多。不過(guò)由于它過(guò)于沉重糕韧，穿戴者的行動(dòng)受到很大限制枫振。“液體防彈衣”的重量?jī)H有普通防彈衣的一半萤彩，因此它更輕便粪滤、更實(shí)用。
2013年11月14日雀扶，中物功能材料研究院成功研制了液體防彈衣杖小，這種液體防彈材料（TBS）是我國(guó)新材料領(lǐng)域的一個(gè)革命性重大突破[1]，達(dá)到世界領(lǐng)先水平愚墓，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白予权，打破了國(guó)際壟斷，使我國(guó)成為世界上繼美國(guó)和英國(guó)之后第三個(gè)掌握該項(xiàng)技術(shù)的國(guó)家浪册。[2]
據(jù)該項(xiàng)目研發(fā)團(tuán)隊(duì)帶頭人扫腺，中國(guó)工程物理研究院研究員鐘發(fā)春博士介紹，該技術(shù)研制成功并完成中試村象，已在深圳啟動(dòng)產(chǎn)業(yè)化建設(shè)斧账。中試試驗(yàn)表明谴返，用該材料制作的防彈衣比傳統(tǒng)防彈衣的厚度減少45%，防彈性能提升30%左右咧织。[3]
2015年嗓袱，波蘭一家防彈衣研究生產(chǎn)機(jī)構(gòu)的科學(xué)家們正致力于將一種遇沖擊時(shí)可以變硬的“神奇液體”用在他們的產(chǎn)品中。[4]4月习绢，來(lái)自波蘭的Moratex安全技術(shù)學(xué)會(huì)堅(jiān)信液體能夠帶來(lái)更好的效果渠抹，最新測(cè)試的Shear-Thickening液體（簡(jiǎn)稱STF）相比較傳統(tǒng)防彈材料不僅更輕更靈活，且在抵御子彈射擊上提供更加堅(jiān)硬的防護(hù)闪萄。
二梧却、主要材料
液體防彈衣的主要成分是一種特制“剪切增稠液體”（STF），該物質(zhì)含有大量懸浮在無(wú)毒聚乙烯醇流體中的硬質(zhì)納米級(jí)硅膠微粒败去。據(jù)負(fù)責(zé)該型研發(fā)項(xiàng)目的埃利項(xiàng)目的埃利克·魏特茲爾博士介紹放航，正常情況下STF就像其他液體一樣，很柔軟圆裕，可以變形广鳍。一旦彈片或彈頭觸到它，這種液體就能瞬間轉(zhuǎn)變成一種硬質(zhì)材料吓妆，阻止彈體穿過(guò)赊时。
液體防彈材料(TBS)是一種無(wú)毒無(wú)污染，不易燃易爆的新型納米智能材料行拢，全球只有美國(guó)和英國(guó)研制完成該項(xiàng)技術(shù)并開(kāi)始投入應(yīng)用祖秒。正常情況下，該材料像其他液體一樣舟奠，具有柔軟性可變形等特點(diǎn)竭缝，一旦遇到彈片或彈頭等外力沖擊時(shí)，瞬間轉(zhuǎn)變成為一種硬質(zhì)材料沼瘫，阻止其穿過(guò)歌馍，從而實(shí)現(xiàn)防彈、防刺晕鹊、減震等功能松却。[5]
該材料可廣泛用于國(guó)防軍工，滿足尖端武器的研制需要溅话，還可在更廣泛的領(lǐng)域投入應(yīng)用晓锻，包括防護(hù)裝備、塑形緩沖飞几、減震器砚哆、高速列車(chē)、生產(chǎn)機(jī)床屑墨、土木工程躁锁、體育器材等纷铣。
三、制作過(guò)程
第一種液體是剪切增稠液體（STF）战转，當(dāng)它遇到機(jī)械應(yīng)力或者剪切時(shí)搜立，就會(huì)變得如同固體一般堅(jiān)硬。換句話說(shuō)槐秧，在沒(méi)有外力作用前啄踊，它像液體一樣流動(dòng)，但被其他物體強(qiáng)烈地撞擊或者搖動(dòng)后刁标，它會(huì)在幾毫秒內(nèi)變硬颠通。
用STF制作防彈衣時(shí)，研究人員首先用酒精稀釋液體膀懈，然后將凱夫拉纖維泡在稀釋后的液體中顿锰，再放進(jìn)烤箱中蒸發(fā)掉酒精。這樣STF就滲入凱夫拉纖維中启搂，而纖維也適時(shí)地固定住這種充滿粒子的液體硼控。當(dāng)一個(gè)物體敲擊凱夫拉纖維時(shí)，液體會(huì)立刻變硬狐血，讓凱夫拉纖維更牢固淀歇。變硬只是幾毫秒內(nèi)的事易核，很快匈织，這件防彈衣又變得柔韌了。
第二種可以加固凱夫拉防彈衣的材料是磁流變液體（MRF）——一種充滿鐵粒子的油狀物牡直。通常缀匕，液體中的表面活性劑環(huán)繞著粒子，并保持它們懸浮在液體中碰逸。一般來(lái)說(shuō)乡小，鐵粒子占總液體容量的20%-40%。
鐵粒子非常小饵史，只有3-10微米满钟。不過(guò)，它們對(duì)液體的黏滯度有很大的影響胳喷。在磁場(chǎng)環(huán)境下湃番，粒子排成一列，液體迅速變得濃稠吭露。名詞“磁流變液”就是來(lái)自于這種效果吠撮。磁力可以同時(shí)改變磁流變液體的形狀和黏度。
當(dāng)沒(méi)有電流流過(guò)電線時(shí)讲竿，防彈衣會(huì)很柔韌泥兰，但是打開(kāi)開(kāi)關(guān)后弄屡，電流開(kāi)始在電線中流動(dòng)，制造出一個(gè)磁場(chǎng)鞋诗，這個(gè)磁場(chǎng)會(huì)立刻使防彈衣變得更硬膀捷、更堅(jiān)固。將開(kāi)關(guān)撥到相反的位置后师脂，電流停止流動(dòng)担孔，防彈衣變回柔韌。
四吃警、工作原理
當(dāng)剪切增稠液體受到?jīng)_擊時(shí)糕篇，組成這種材料的分子的結(jié)合方式，和奶蛋糊類(lèi)似酌心。用湯匙攪動(dòng)奶蛋糊為例拌消，是這項(xiàng)技術(shù)的最好解釋。湯匙攪奶蛋糊時(shí)安券，會(huì)感覺(jué)湯匙受到阻力墩崩。當(dāng)液體防護(hù)衣里的液體成分結(jié)合在一起時(shí)，會(huì)感到明顯的阻力侯勉。攪拌的越快鹦筹，奶蛋糊變得就越硬，因此當(dāng)子彈高速撞上該材料時(shí)址貌，它會(huì)迅速變硬铐拐，吸收因撞擊產(chǎn)生的沖擊力×范裕”
英國(guó)科學(xué)家利用被戲稱為“防彈奶蛋糊”的物質(zhì)遍蟋，已經(jīng)制成一種液體防護(hù)衣，這種防護(hù)衣在受壓后會(huì)自動(dòng)變硬螟凭，吸收撞擊在它表面的彈片產(chǎn)生的沖擊力虚青。研究人員把他們推導(dǎo)出來(lái)的一個(gè)秘密化學(xué)公式與傳統(tǒng)的凱芙拉纖維結(jié)合，制成這種“超級(jí)護(hù)甲”螺男。當(dāng)這種衣物的粘性物質(zhì)與傳統(tǒng)的凱芙拉纖維粘貼在一起棒厘，可以吸收子彈產(chǎn)生的沖擊力，并通過(guò)變稠下隧，對(duì)撞擊做出反應(yīng)奢人。他們希望利用這種物質(zhì)，為前線的士兵制作更輕汪拥、韌性更好和更有效的防護(hù)背心达传。專家之所以會(huì)將這種液體稱作“防彈奶蛋糊”，是因?yàn)樗姆肿拥慕Y(jié)合方式和“變稠”方式，跟攪拌中的甜點(diǎn)奶蛋糊一樣宪赶。
五宗弯、主要優(yōu)點(diǎn)
1、該技術(shù)利用STF剪切增稠液體(當(dāng)受到外壓時(shí)搂妻，分子會(huì)緊緊結(jié)合在一起蒙保，和凱芙拉纖維等增強(qiáng)材料。如今的軍用防彈衣非常厚重欲主，限制了士兵的靈敏性邓厕，給阿富汗等戰(zhàn)爭(zhēng)地區(qū)帶來(lái)很大不便。
2扁瓢、這種新型液體防彈衣需要的材料更少详恼，這意味著防彈衣會(huì)更薄、更輕引几，因此可用它包裹更大范圍的身體昧互，而且士兵的靈活性不會(huì)受到太大干擾。
3伟桅、該技術(shù)與傳統(tǒng)的凱芙拉纖維防彈衣結(jié)合敞掘，能增強(qiáng)士兵作戰(zhàn)的靈活性，使防彈衣的厚度減少多達(dá)45%楣铁。測(cè)試時(shí)玖雁，科學(xué)家以每秒300多米的速度向兩種材料發(fā)射滾珠——一種是31層厚、未經(jīng)處理的凱芙拉纖維盖腕，另一種是10層凱芙拉纖維與抗剪稠密液體的結(jié)合物赫冬。佩尼說(shuō)與這種液體結(jié)合的凱芙拉纖維的反應(yīng)更快，且撞擊點(diǎn)的深度更淺一些赊堪。傳統(tǒng)防彈衣是用很多層常規(guī)的凱芙拉纖維制成面殖，非常厚重竖哩，對(duì)士兵的行動(dòng)產(chǎn)生干擾哭廉，使他們更易疲勞。
4相叁、液體防護(hù)衣里的液體與凱芙拉纖維結(jié)合后遵绰，它會(huì)對(duì)滾珠的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生干擾，分散物體表面受到的沖擊力增淹。專家希望這項(xiàng)研究成果也可以應(yīng)用到其他的防護(hù)用品上椿访。
六、防彈性能
研究者還進(jìn)行了對(duì)比性防彈試驗(yàn)虑润，他們用一把9毫米口徑的手槍首先射擊一塊由31層凱夫拉纖維組成的材料成玫，再用同一把手槍射擊一塊由10層卡夫拉爾纖維和上述液體構(gòu)成的材料。結(jié)果顯示，當(dāng)子彈撞擊到“液體防彈衣”時(shí)它的沖擊力馬上被分散哭当，破壞力大大降低猪腕。很多士兵之所以殞命戰(zhàn)場(chǎng)或身受重傷就是因?yàn)樗麄兇┑姆缽椧聸](méi)有這種功能，當(dāng)子彈的沖擊力集中在一個(gè)點(diǎn)或者一個(gè)很小的區(qū)域時(shí)钦勘，其穿透力是很強(qiáng)的陋葡。
