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超越凱夫拉纖維！適用于防彈衣的新型“超級纖維”，兼顧防彈+隔熱！

發(fā)布時間：2021-11-23 09:55:39點擊數(shù)：6052

哈佛大學(xué)的科學(xué)家們開發(fā)出了一種新型“超級纖維”，它不僅像凱夫拉纖維那樣耐沖擊，還可抵御極端的高低溫，阻隔性能是其替代品的20倍。

此前人們已對凱夫拉的性質(zhì)有較深的了解，尤其是在防彈背心等防護裝備的應(yīng)用上。但是對于消防、軍事、宇航從業(yè)者來說，哈佛開發(fā)的新型材料，更是兼顧了優(yōu)異的隔溫效果。

據(jù)悉，為打造這種耐沖擊性能媲美凱夫拉、但又具有超強隔熱性質(zhì)的新材料，研究團隊開發(fā)出了長而結(jié)實又多孔的新型納米纖維，以提升散熱性能并減少擴散。

傳統(tǒng)用纖維

凱夫拉（Kevlar）和特瓦倫（Twaron）是著名的堅韌材料，其保護性能來自于它們的分子結(jié)構(gòu)。對于機械打擊，如防彈背心，材料會呈現(xiàn)出高度有序的結(jié)構(gòu)，從而使其能夠重新分配力量。

資深作者 Kit Parker 在一份聲明中說道，在阿富汗作戰(zhàn)期間親眼見證了防彈衣是如何挽救生命的，也意識到重型防彈衣對士兵行動能力造成的限制。戰(zhàn)場上的士兵需要不斷移動、射擊和展開交流，如果限制了其中一項，都會降低士兵的生存能力、甚至導(dǎo)致任務(wù)的失敗。

新型“超級纖維”

通常情況下，由于材料的基本特性，設(shè)計用于保護肢體免受極端溫度和伴隨爆炸的致命彈丸的設(shè)備一直很困難。強度足以抵御彈道威脅的材料無法抵御極端溫度，反之亦然。而當(dāng)今的大部分防護裝備是由多層不同的材料組成的，從而導(dǎo)致笨重而沉重的裝備，如果戴在手臂和腿上，將嚴(yán)重限制士兵的行動能力。

因此，該團隊將兩種類型的材料合二為一。

保溫材料具有更多的多孔結(jié)構(gòu)，可以最大限度地減少通過的熱量。該團隊通過采用沉浸式旋轉(zhuǎn)噴氣紡絲平臺（iRJS）合成了一種對位芳綸纖維板。它將對位芳綸纖維沿著氣凝膠的機械載荷方向定向排列。定向的對位芳綸纖維可以有效應(yīng)對機械應(yīng)力，而孔狀的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)可以在不損害結(jié)構(gòu)功能的情況下限制熱擴散。