強度更勝克維拉，MIT 研發新奈米結構防彈纖維

由美國陸軍和海軍出資，麻省理工學院於今年 8 月《自然材料科學》期刊發表新型熱裂解碳材質、奈米晶格結構纖維，有望成為防彈背心甚至太空載具的主要材料。

防彈材質從早期的鋼板、克維拉纖維（Kevlar）到超高分子量聚乙烯（UHMW-PE）材質，原理都是在遭受子彈衝擊時，能夠迅速將能量往垂直方向分散，並阻止彈頭穿透，而為了減少士兵負擔，防彈材質多年來不斷精進，除了增加強韌度外、減少重量也是努力方向之一。

麻省理工學院（MIT）從熱裂解碳（Pyrolytic Carbon）材質，運用奈米工程技術開發出晶格狀（Lattice）結構，遭受衝擊時，可透過緊密作用（Compaction）及衝擊點周遭的柱狀體向內收縮，達分散衝擊能量及抗穿透作用。

MIT 團隊使用雷射模擬彈道衝擊，以每秒 40~1,100 公尺（約時速 144~3,960 公里）速度測試新材質抗彈能力，測試速度超過現有 5.56 公釐彈頭初速的 2,832 公里。

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測試結果顯示，新型熱裂解碳奈米材質，防彈表現比現有強化克維拉纖維和 UHMW-PE 材質還高 70%，且重量更輕，因此研發團隊認為，除了防彈裝備，這款新纖維也很有機會用於各種機能服飾，成為更大眾化的紡織材料。

除此之外，新材質也有潛力為太空載具表面材料，幫助衛星及太空船抵抗時速超過 28,000 公里的太空垃圾撞擊，延長載具生命週期。

研發團隊表示，目前陸軍與海軍正密切關注這項材質研發成果，團隊很快將進行大型樣品防彈測試，觀察新材質體積增加後是否有相同防彈表現，倘若實驗順利，預計會很快執行上市認證，使各軍事裝備生產商開始運用新材質設計各種個人防彈裝備。