國(guó)際在線報(bào)道：自然界的生物總是能給人類社會(huì)帶來各種各樣的靈感。日前，正在研究新型防彈服和頭盔等護(hù)甲裝備的研究人員就再一次從動(dòng)物那里得到了啟發(fā)。在這種靈感的帶動(dòng)下，重量更輕，保護(hù)力更強(qiáng)的新一代軍用護(hù)甲裝備有望在近些年內(nèi)被研發(fā)出來，并投入使用。

　　據(jù)美國(guó)《國(guó)家地理》雜志7月17日?qǐng)?bào)道，本杰明·布魯伊特是美國(guó)麻省理工學(xué)院工程專業(yè)的研究生，同時(shí)也是新一代護(hù)甲裝備研究小組的成員之一。該研究小組得到了美國(guó)軍方的資助，正致力于研發(fā)能在戰(zhàn)場(chǎng)上保護(hù)士兵生命安全的新型護(hù)甲材料。

　　布魯伊特和他的同事已經(jīng)對(duì)牛角、鹿角、魚鱗和其它一些自然界中的天然材料進(jìn)行了測(cè)試，以研究各種動(dòng)物是如何在野生環(huán)境中進(jìn)行自我防護(hù)的。他們的研究結(jié)果可以被用來研發(fā)新型的，效果更為出色的防護(hù)材料，以用在諸如頭盔和防彈衣等軍用裝備上。

　　布魯伊特表示，“最快在未來幾年中，士兵們就有望從我們的研究結(jié)果中受益”，“十年之內(nèi)，護(hù)甲材料領(lǐng)域就會(huì)出現(xiàn)巨大的進(jìn)步，軍用護(hù)甲裝備也將因此得以革新?！?/p>

　　目前，該研究小組已經(jīng)將工作的重點(diǎn)放在了一種軟體動(dòng)物——大馬蹄螺(Trochus niloticus)與其外殼的內(nèi)層物質(zhì)上。大馬蹄螺堅(jiān)硬的外殼保護(hù)著它柔軟的身體，使其免受其他動(dòng)物的傷害。其蝸牛殼的內(nèi)層是由珠母層構(gòu)成的。

　　珠母層有95%的成份是較易碎的陶瓷碳酸鈣，另外5%的成份是一種柔軟的，柔韌性很好的生物高聚物。布魯伊特稱這種生物高聚物為“有機(jī)膠水”。他說，在顯微鏡下，構(gòu)成珠母層的這兩種物質(zhì)看起來就像是以“磚泥”結(jié)構(gòu)形式結(jié)合在一起的，無數(shù)微小的“陶瓷盤”像硬幣一樣疊在一起，并由生物高聚物將它們粘合起來。

　　布魯伊特說，珠母層的這種特殊結(jié)構(gòu)自被發(fā)現(xiàn)以來就已經(jīng)非常著名了。但是，科學(xué)家們?nèi)栽噲D了解，是什么使得它如此堅(jiān)固。布魯伊特解釋說，要打碎一片珠母貝所需要的力量是這種結(jié)構(gòu)應(yīng)該能承受的力量大小的兩倍?！耙虼?，應(yīng)該有某些額外的，更加微觀的機(jī)制在起作用。讓珠母層在抗破裂方面具有更為出色的效果?！?/p>

　　為了查明是什么使得珠母層如此堅(jiān)固，布魯伊特和他的同事們目前正在研究，在納米級(jí)的范圍內(nèi)，這一材料是如何組織構(gòu)成的。1納米是十億分之一米，人的一根頭發(fā)的寬度有大約8萬納米。

　　研究人員使用一臺(tái)原子力顯微鏡對(duì)珠母層內(nèi)部的細(xì)微結(jié)構(gòu)進(jìn)行了掃描。該顯微鏡通過一條激光光束對(duì)這些“陶瓷盤”的表面情況進(jìn)行了繪圖。布魯伊特說，珠母層堅(jiān)韌不易破裂的秘密在于這些膠水樣的生物高聚物是如何精確地將這些“陶瓷盤”粘在一起的。

　　他說，問題的關(guān)鍵在于，在納米級(jí)的程度下，生物高聚物和碳酸鈣晶粒間的復(fù)雜的相互作用，以及這些成份固有的性質(zhì)如何。研究人員發(fā)現(xiàn)，每個(gè)單獨(dú)的“陶瓷盤”都被生物高聚物分隔開，而每個(gè)“陶瓷盤”的表面都覆蓋著一層納米級(jí)大小的凸起。生物高聚物分子就附著在這些突起中間。

　　布魯伊特說，該研究小組目前的研究重點(diǎn)是“陶瓷盤”與生物高聚物“膠水”之間的力的關(guān)系。研究人員們希望，在未來幾年能成功復(fù)制出珠母層的納米結(jié)構(gòu)，以用來制造更加安全可靠，同時(shí)也更加輕便的軍用頭盔、防彈衣以及汽車車身等。目前，頭盔和防彈衣等護(hù)甲裝備雖然在性能方面非常不錯(cuò)，但是其沉重的份量算得上是“美中不足”。而布魯伊特和其同事們的這項(xiàng)研究則有望解決這一問題。(國(guó)際在線獨(dú)家資訊 王高山)