新的蛋白質基裝甲材料可抵禦超音速飛行的各種投射物衝擊
對下一代裝甲材料的探索經常將科學家引向自然界尋找靈感，在那裡，從蝸牛殼到海洋海綿都激發了一些令人興奮的可能性。肯特大學的研究人員跟隨這些腳步，開發了一個基於蛋白質的合成材料系列，可以承受超音速的衝擊，他們認為有一天會在軍事和空間應用中找到用途。
就像我們在2016年看到的材料科學的另一個有趣的進展一樣，該團隊的創造以蛋白質的獨特屬性為出發點。之前的例子利用了蛋白質反直覺的壓縮能力，而肯特大學的團隊則鑽研了一種名為滑石蛋白的天然吸震能力，並利用它創造了一個名為TSAMs（滑石吸震材料）的水凝膠系列。
研究報告的作者Ben Goult教授解釋說：”對作為細胞天然減震器的蛋白質滑石蛋白的研究表明，這種分子包含一系列二元開關結構域，這些結構域在張力下打開，一旦張力下降就會重新折疊。這種對力的反應使滑石蛋白具有分子衝擊吸收的特性，保護我們的細胞不受巨大力變化的影響。當我們將滑石蛋白聚合成TSAM時，我們發現滑石蛋白單體的減震特性使該材料具有不可思議的特性。”
在測試中，該團隊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）速度飛行的子彈的衝擊，深入到以1馬赫開始的超音速領域–大約每秒343米（1125英尺）。該團隊指出，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）。
衝擊吸收能力被證明是可以針對各種投射物的，從以微米為單位的微小玄武岩顆粒到更大塊的鋁彈片。據研究小組稱，與傳統的防彈衣材料相比，一個有用的區別點是TSAM在撞擊後能保留這些彈丸。這可能使它們適合於捕捉空間碎片，用於研究和開發宇航領域的宇航服和其他防護設備。
研究人員還說，這些材料有可能比目前由陶瓷和纖維增強複合材料製成的裝甲材料更好地吸收子彈和彈片的動能。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，並對鈍器創傷提供更好的保護。
“我們對TSAM解決現實世界問題的潛在轉化可能性感到非常興奮，”Jen Hiscock教授說。”這是我們在國防和航空航天部門的新合作者的支持下積極開展研究的事情。”
該研究可作為預印本，尚未經過同行評審，可在此訪問：