使用非牛顿流体制成的液体防弹衣，比传统防弹衣更灵活更强悍

在过去的几年里，防弹衣背后的基本理念并没有太大的变化。防弹衣可以阻止子弹到达人体，并且它分散了武器的能量，使冲击造成的伤害更小。虽然它并不是在所有情况下都有效，但防弹衣通常可以帮助保护人们免于重伤或死亡。

多年来，人们开发出更先进的防弹衣来抵御更强大的火力。然而，尽管有了这些改进，现代防弹衣仍然有一些缺点。无论是金属板还是织物层，防弹衣通常都很笨重。许多类型是刚性的，所以它们不适合身体某些部位，而今天使用的防弹衣通常只保护头部和躯干。

一种最新的防弹衣既柔韧又轻便，这种改进来自于向现有的装甲材料中加入液体。虽然它还没有完全做好战斗准备，但研究表明，液体防弹衣有潜力成为笨重防弹衣的良好替代品或补充。最终，士兵和警察会用它来保护他们的胳膊和腿。

目前正在开发的这种液体防弹衣以杜邦凯夫拉尔纤维防弹衣为基础。当子弹或弹片击中凯夫拉尔背心时，层层材料会将冲击扩散到一个大的表面区域。子弹还会拉伸凯夫拉尔纤维，消耗能量并在这一过程中减速。这一概念类似于汽车安全气囊在碰撞中扩大冲击力面积，减缓人的躯干运动。

虽然凯夫拉尔是一种织物，但凯夫拉尔防弹衣不像衣服那样便捷。要阻挡子弹需要20到40层凯夫拉尔纤维，而这相对来说比较硬。它也很重，即使没有镶嵌额外的陶瓷保护，单是一件背心就超过4.5公斤重。然而，非牛顿流体可以让凯夫拉尔防弹衣使用更少的层数，使它更轻便更灵活。

剪切增稠液体

液体防弹衣这个词可能有点误导人。对有些人来说，它会让人想到在两层固体材料之间夹着流动的流体。然而，这种类型的液体防弹衣在开发工作中都没有可见的液体层。取而代之的是，他们用凯夫拉尔纤维浸泡在这种液体之中。

非牛顿流体分为两种。第一种是剪切增稠流体，它在遇到机械应力或剪切时表现得像固体。第二种是剪切稀释液体，比如油漆，当它被搅动或摇晃时就会变稀。剪切增稠流体常见的例子就是玉米淀粉和水的混合，如果你慢慢搅拌，这种物质会像液体一样移动。但如果你撞击它，它的表面会突然凝固。

为了使用剪切增稠液体制造液体防弹衣，研究人员首先用乙醇稀释液体。他们用稀释的液体浸透凯夫拉尔纤维，并将其放入烤箱中蒸发乙醇。之后剪切增稠液体就会渗透到凯夫拉尔纤维中。当物体撞击或刺穿凯夫拉尔纤维时，液体会立即变硬，使凯夫拉尔纤维变得更强。硬化过程发生在短短几毫秒内，之后防弹衣又变得有弹性。

在实验室测试中，经过剪切增稠液体处理的凯夫拉尔纤维与普通的凯夫拉尔纤维一样具有柔韧性。不同的是它更强，所以防弹衣需要的材料层更少。四层经过处理的凯夫拉尔纤维与十四层普通的凯夫拉尔纤维耗散的能量相同。此外，经过处理的纤维在受到冲击时不会像普通纤维那样拉伸，这意味着子弹不会穿透到防弹衣。研究人员推测，这是因为子弹拉伸经过处理的纤维需要更多的能量。