波兰研发液体防弹衣“剪切增稠液体”

防弹效果对比图。普通防弹衣：一般由20-40层凯夫拉防弹纤维构成，不易分散子弹的冲击力，容易造成深度创伤。液体防弹衣：由凯夫拉防弹纤维和相关特殊液体构成，可迅速分散子弹的冲击力，防弹效果好，减缓子弹对人体的冲击。

　　面对子弹的威胁，大多数人可能不会对他们身穿的防弹背心里的材料给予过多的考虑，只要他们能在防弹衣所提供的保护中安然无恙就好了。

　　日前，专注于安全技术的莫拉泰克斯纺织技术研究所却用一种不同寻常的物质来制造防弹衣——液体。这家位于波兰的研究所最新测试一种“剪切增稠液体”(STF)。这种新材料不仅重量更轻，比标准的防弹材料更柔韧，又能提供更加安全的保护。

新STF材料强在何处?

可挡下以450米/秒射出的子弹

　　英国《每日邮报》报道称，STF在任何温度下遇冲击时都会迅速变硬。装入一种“液体装甲”中后，这种液体可以阻止高速射弹的穿透，还可以将能量扩散到更大的面积上。

　　莫拉泰克斯纺织技术研究所位于波兰，其副所长马尔钦·斯特鲁什奇克表示，“以往，即使是子弹没有打穿防弹衣保护层，用户仍有可能会因为巨大的冲击力而失去生命，或者严重受伤。由于他们的技术，子弹击中时，防弹衣会改变子弹4厘米到1厘米的偏转。”改变子弹的偏转意味着，子弹在射向防弹衣时不会穿透得更深，显然这种防弹衣在用户被击中后更具优势。

　　目前，莫拉泰克斯纺织技术研究所并没有透露他们的STF到底是什么液体，但称该材料现在可挡下以450米/秒射出的子弹，用不了太久时间，警察和军队就可购买到该产品。

　　实际上，这家波兰的研究机构并不是第一个涉足于液体防弹衣领域的机构。早在2010年，英国的BAE Systems 公司就宣布过一项全新的重量较轻的防弹材料，其结合了凯夫拉和STF。除可运用于战场，这种液体材料还能用于运动装备，汽车保险杠和路障。

　　目前主要的两种液体防弹衣都是使用杜邦公司的凯夫拉防弹纤维，这种纤维通常用于制作防弹背心。当一颗子弹或者弹片击中凯夫拉防弹背心的时候，防弹材料层会将力量分散至一个大的表面。子弹也可以使凯夫拉防弹纤维伸张，慢慢地消耗弹道的力量并减缓子弹的速度。这个原理与汽车的安全气囊一样，安全气囊可以分散碰撞时产生的压力，并减缓人体躯干的运动。

　　尽管凯夫拉是一种纤维，凯夫拉防弹衣却不会像普通衣服一样摆动和起褶皱。通常，阻挡一颗子弹需要用到20-40层凯夫拉防弹纤维，因此，防弹衣都很坚硬，重量也不轻，一件没有陶瓷保护层的防弹衣也重达4.5千克以上。有两种液体可以使凯夫拉防弹衣使用较少的纤维层，让它变得更轻更灵活。这两种材料有一种共性——它们都对刺激反应强烈。

液体防弹衣如何制作?

将防弹纤维浸泡在特殊液体中制作而成

　　“液体防弹衣”这个词可能会误导一些人，让人以为是将流动的液体填充在固体纤维层间。然而，这两种目前正在研究的液体防弹衣都没有一个可见的液体层。反之，是将防弹纤维浸泡在这两种液体的其中一种中。

　　第一种液体是剪切增稠液体(STF)，当它遇到机械应力或者剪切时，就会变得如同固体一般坚硬。换句话说，在没有外力作用前，它像液体一样流动，但被其他物体强烈地撞击或者摇动后，它会在几毫秒内变硬。

　　用STF制作防弹衣时，研究人员首先用酒精稀释液体，然后将凯夫拉纤维泡在稀释后的液体中，再放进烤箱中蒸发掉酒精。这样STF就渗入凯夫拉纤维中，而纤维也适时地固定住这种充满粒子的液体。当一个物体敲击凯夫拉纤维时，液体会立刻变硬，让凯夫拉纤维更牢固。变硬只是几毫秒内的事，很快，这件防弹衣又变得柔韧了。

　　第二种可以加固凯夫拉防弹衣的材料是磁流变液体(MRF)——一种充满铁粒子的油状物。通常，液体中的表面活性剂环绕着粒子，并保持它们悬浮在液体中。一般来说，铁粒子占总液体容量的20%-40%。

　　铁粒子非常小，只有3-10微米。不过，它们对液体的黏滞度有很大的影响。在磁场环境下，粒子排成一列，液体迅速变得浓稠。名词“磁流变液”就是来自于这种效果。磁力可以同时改变磁流变液体的形状和黏度。

　　当没有电流流过电线时，防弹衣会很柔韧，但是打开开关后，电流开始在电线中流动，制造出一个磁场，这个磁场会立刻使防弹衣变得更硬、更坚固。将开关拨到相反的位置后，电流停止流动，防弹衣变回柔韧。