在動畫和荷里活影視作品中威震外星侵略者的《神盾局》,經常以腦洞大開的高科技裝備讓觀眾們感到震撼。而在現實中,美軍科學家們也開始進行類似的研發項目,美國空軍正在研究利用蜘蛛絲製造更輕、更強的防彈衣和降落傘。 

據商業內幕網站(business insider)報道,美國空軍正在尋找更輕、更強的材料為戰場上的士兵製作新型防彈衣和降落傘,以減輕部隊在戰場上的負擔,並更好地調節他們周圍的溫度。現在研究人員已經從蜘蛛身上找到了靈感,他們計劃利用蜘蛛絲製造出新的合成材料。 

美國軍方研究人員認為,這種蜘蛛絲可能是製造新材料的關鍵,可以使美軍的裝備在戰鬥中變得更為輕巧、也更透氣,減輕戰場上官兵的負荷和調節帳篷內的熱度。 

天然絲可通過輻射冷卻調溫

空軍研究實驗室(Air Force Research Lab)和普渡大學(Purdue University)的科學家們一直在研究天然絲,以便了解其調節溫度的能力。根據美國空軍對外發佈的新聞透露,天然絲可以通過被動的輻射冷卻降低10至15華氏度,這意味著它散出的熱量超過了它所吸收的熱量,從而調節溫度。 

研究人員希望把這種性能應用到新的合成材料上,比如人造蜘蛛絲。新的合成材料將比尼龍更柔韌,而且比凱夫拉(Kevlar)纖維更結實。目前凱夫拉聚合物通常被用於防彈衣的製作。 

奧古斯丁烏爾巴斯博士(Dr. Augustine Urbas)領導的研究團隊希望通過新的合成材料來加強防彈衣的強度,同時增加官兵佩戴裝備時的舒適度,這是他的團隊的多個改進計劃之一。 烏爾巴斯在發佈會上表示:「了解天然絲將使我們能夠設計出具有指數可能性的多功能纖維。這種超強纖維的性能優於許多已知合成材料和鋼材的機械特性,可能是未來為戰士們配備既舒適又高強度的防彈衣和降落傘的製作材料。」 

超強纖維優於已知合成材料

除了製作更柔韌靈活的、更酷的防彈衣之外,這種材料還可以用來製作帳篷,以使帳篷裏保持清涼,以及可以製作能承載更重負荷的降落傘。 

人造蜘蛛絲最初的價格可能會是凱夫拉纖維的兩倍,但是它的重量輕、強度高、高柔韌性和其它特性的多用途潛力將使其更具吸引力。 

此外,美國空軍的研究人員還正在研究蠶絲蛋白(Fibroin)。這是一種由蠶生產的絲蛋白,用來製造能夠在不同環境下反射、吸收、聚焦或分裂光線的材料。 

這不是軍方第一次嘗試用天然或合成物質改造士兵們的防彈衣了。 

兩年前,陸軍曾對外透露說,他們正在研究利用基因改造蠶來製造一種堅韌的、有彈性的新型纖維,這種纖維被稱為「龍絲(Dragon Silk)」。 

士兵防護和個人裝備管理項目的首席科學家詹姆斯鄭博士(Dr. James Zheng)對美國《陸軍時報》(Army Times)透露說,雖然軍方一直在開發和測試新型材料解決方案,但「大自然母親早已創造並優化出了許多非凡的材料」。 

黏性物質用來增強防彈衣

2016年底,當時的空軍學院學員海莉威爾(Hayley Weir)和她的指導教師瑞安伯克(Ryan Burke)教授成功地測試了一種黏性物質,可以被用來增強現有的防彈衣。 

威爾沒有對外透露這種物質的配方,但是她演示了用塑料器皿和廚房輔助攪拌器把肉汁狀的粘液攪拌起來,放在真空密封的袋子裏,之後壓扁成四分之一英吋的防護層。之後在槍擊試驗中,當被子彈擊中時,這層黏性物質吸收了衝擊力,阻止了子彈繼續前進。 

威爾對《科羅拉多斯普林斯公報》(Colorado Springs Gazette)表示,這種新型材料要比傳統的凱夫拉纖維更輕,並能為佩戴者提供更多的靈活性,「就像正品的Under Armour運動服一樣」。◇

 

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