“高顏值”軍裝暗藏“黑科技”

來源︰科技日報作者︰華凌責任編輯︰任爽
2017-02-22 14:31

“高顏值”軍裝暗藏“黑科技”

——戰略性新興材料如何提升軍隊“衣、食、住、行” (一)

編者按 作為高技術的先導和基礎,新材料是軍事工業發展的重要促進力量,是新型武器裝備的物質基礎,也是當今世界軍事領域的關鍵技術。2月4日,國家發改委公布《戰略性新興產業重點產品和服務指導目錄》2016版,將石墨烯、碳縴維等新材料納入其中。那麼,在國內外軍隊的“衣、食、住、行”中,這些戰略性新興材料將如何擔當重任?就相關話題,科技日報記者專訪了相關專家。近期,本版將陸續刊出相關文章,以饗讀者。

說到軍裝,人們可能會馬上想到威武挺拔、英姿颯爽的形象。而不久的將來,由新材料制作的軍服不僅“高顏值”,還暗藏“黑科技”。

堅不可摧 不畏烈火

科幻電影中,一些英雄人物能夠不怕烈火焚燒,還有的似有金剛護體,不懼子彈。如今,當代軍人也可以這麼厲害。

全國特種合成縴維信息中心主任、北京新材料技術協會名譽會長、國家級有突出貢獻專家羅益鋒介紹說,這就要提到芳綸家族,被喻為“超級防彈縴維”的芳綸Ⅲ,因具有超高強度、模量和耐高溫性能,以及良好的絕緣性和抗腐蝕性,在高性能縴維中佔據了領導地位。基于這些優點,特種兵若將其穿在身上,可以安然無恙地抵擋飛來的子彈。還有超高分子量聚乙烯,是一種輕質高強的防彈縴維,不僅可以抗沖擊、防彈,而且還可以做成防刺、防切割的軍服。

此外,用聚丙烯 預氧化縴維和間位芳綸混織的布,可作為士兵及消防戰斗服,無懼敵軍火焰噴射器攻擊,在烈焰中完好如初,或者采用一種雜環類PBO縴維,不僅抗燃且在高溫560℃以下不分解、不熔化;采用活性炭縴維制作的特種軍服,可以抵御細菌生化武器的侵襲;還有“縴維之王”聚四氟乙烯,即便冷不丁被潑最強酸也毫發無損。

寒冬取暖 炎夏送爽

看今年春晚,細心的觀眾會發現,在哈爾濱分會場戶外表演的小演員們身著連體衣如絲襪般輕薄,在零下20℃下竟毫無冷意,原來演出服暗含高科技秘密武器——由目前已知最薄、強度最大、導電導熱性能最強的新材料石墨烯特制而成。這種發熱服可以靠微型電池在30秒升溫到約40℃,具有高效保暖之效。

可以想見,若駐扎在邊疆要塞偏遠地區的官兵穿上通過微型電池加熱的石墨烯保暖軍服,或者采用較廉價的導電碳粉或陶瓷粉體作為發熱體,將不怕嚴冬濕冷。

同樣的,炎炎夏日也有防暑利器。

羅益鋒說,陸軍中比較厲害的當屬坦克,但夏天的戰場上,坦克內極其悶熱,坐在里面的士兵大汗淋灕,還得專心瞄準敵軍目標,很是受罪。現在這一狀況將大大改善。用一種叫聚苯並咪唑縴維的材料制成軍服,吸水性可達到棉花的一倍,還具有阻燃、耐高溫和耐輻射的性能,特別在人體大量出汗時,它會迅速吸收汗液,給人涼爽之感。基于以上優點,空軍飛行服也可采用這種縴維制作。

順應環境 瞬間變色

戰場上,士兵往往身著迷彩服,以提高自身的隱蔽性。普通迷彩服分為叢林、戈壁、雪地等系列,之所以如此命名,是因為它們只能在特定的環境中使用。那麼,能否讓軍服隨著環境的改變而變換顏色?

科學家想到一種奇特的爬行動物——變色龍。研究人員采用光變色縴維制成迷彩服,可在瞬間變換色彩︰普通光照下呈軍綠色;夜間呈黑色;當受到核爆炸光輻射體,即會在0.1秒內變白色,大大減輕光輻射對人體危害。這種衣服所起的作用就像變色龍的皮膚一樣,可以迷惑或逃脫敵人的追蹤。

1月底,據外媒報道,英國可穿戴科技公司Cute Circuit研制出全球首條智能“變色裙”。這條利用可導電的石墨烯制造的小黑裙內置傳感器,不用加裝電線便可應穿著者的呼吸速率而變色︰呼吸急速時,裙子變成紫色;深呼吸及緩慢呼吸時,裙子會發出綠松石的光芒。這條讓時尚界“動容”的裙子,未來特種兵在執行特定任務時可能派上大用場。

輕裝上陣 智能隱形

現代戰爭中,一般士兵的裝備包括武器、防彈衣、GPS定位儀、通信裝置和夜視裝備等等。“整套武裝”加起來大約50公斤重。

盡可能把一些裝備儀器微型化便于攜帶,減少負載有望成為未來軍服的標配。而石墨烯超薄電池的出現,將GPS定位儀、通訊聯絡等功能融入可穿戴式裝備中,使特種部隊軍服實現單兵軍服的輕量化、多功能化和智能化,以適應信息化條件下的現代戰爭。

只是有個更大的問題有待解決,即電源。據近日美國《防務新聞》周刊官網報道,美軍正在研發一種膝蓋上安裝可收集身體熱量及運動產生的能量,並轉化成電能的裝置,動一動就能產生動力,以減少士兵背負很重的電池。

英國智能紡織公司最近推出一款織物充電裝備,讓士兵走出裝甲車後還可以繼續為身上裝備充電。結合電子工程、產品設計和紡織技術,這家公司把電子設備編到織物中。注意不是簡單的嵌入,而是一針一線紡織到產品本身中。加拿大一家高科技公司研發出名為“量子隱形”先進材料,將其制成軍服,透過反射穿衣者身邊的光波,達到“隱形”效果,還可以避過夜視鏡。

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