對(duì)下一代裝甲材料的探索經(jīng)常將科學(xué)家引向自然界尋找靈感，在那里，從蝸牛殼到海洋海綿都激發(fā)了一些令人興奮的可能性。肯特大學(xué)的研究人員跟隨這些腳步，開發(fā)了一個(gè)基于蛋白質(zhì)的合成材料系列，可以承受超音速的沖擊，他們認(rèn)為有一天會(huì)在軍事和空間應(yīng)用中找到用途。
就像我們?cè)?016年看到的材料科學(xué)的另一個(gè)有趣的進(jìn)展一樣，該團(tuán)隊(duì)的創(chuàng)造以蛋白質(zhì)的獨(dú)特屬性為出發(fā)點(diǎn)。之前的例子利用了蛋白質(zhì)反直覺的壓縮能力，而肯特大學(xué)的團(tuán)隊(duì)則鉆研了一種名為滑石蛋白的天然吸震能力，并利用它創(chuàng)造了一個(gè)名為TSAMs（滑石吸震材料）的水凝膠系列。
研究報(bào)告的作者Ben Goult教授解釋說："對(duì)作為細(xì)胞天然減震器的蛋白質(zhì)滑石蛋白的研究表明，這種分子包含一系列二元開關(guān)結(jié)構(gòu)域，這些結(jié)構(gòu)域在張力下打開，一旦張力下降就會(huì)重新折疊。這種對(duì)力的反應(yīng)使滑石蛋白具有分子沖擊吸收的特性，保護(hù)我們的細(xì)胞不受巨大力變化的影響。當(dāng)我們將滑石蛋白聚合成TSAM時(shí)，我們發(fā)現(xiàn)滑石蛋白單體的減震特性使該材料具有不可思議的特性。"
在測(cè)試中，該團(tuán)隊(duì)的新型材料被證明能夠吸收來自以每秒1.5公里（0.93英里）速度飛行的子彈的沖擊，深入到以1馬赫開始的超音速領(lǐng)域--大約每秒343米（1125英尺）。該團(tuán)隊(duì)指出，這比普通槍支快得多，槍支射彈的速度為每秒0.4至1公里（0.24至0.62英里），也比大多數(shù)在太空中呼嘯而過的粒子快，通常它們的速度超過每秒1公里（0.62英里）。
沖擊吸收能力被證明是可以針對(duì)各種投射物的，從以微米為單位的微小玄武巖顆粒到更大塊的鋁彈片。據(jù)研究小組稱，與傳統(tǒng)的防彈衣材料相比，一個(gè)有用的區(qū)別點(diǎn)是TSAM在撞擊后能保留這些彈丸。這可能使它們適合于捕捉空間碎片，用于研究和開發(fā)宇航領(lǐng)域的宇航服和其他防護(hù)設(shè)備。
研究人員還說，這些材料有可能比目前由陶瓷和纖維增強(qiáng)復(fù)合材料制成的裝甲材料更好地吸收子彈和彈片的動(dòng)能。因此，將這些材料整合到下一代裝甲中可以使它們更輕，更持久，并對(duì)鈍器創(chuàng)傷提供更好的保護(hù)。
"我們對(duì)TSAM解決現(xiàn)實(shí)世界問題的潛在轉(zhuǎn)化可能性感到非常興奮，"Jen Hiscock教授說。"這是我們?cè)趪篮秃娇蘸教觳块T的新合作者的支持下積極開展研究的事情。"
該研究可作為預(yù)印本，尚未經(jīng)過同行評(píng)審，可在此訪問：
https://www.kent.ac.uk/biosciences/news/3525/kent-team-create-material-that-can-stop-supersonic-impacts
