據新聞報道,週日(6月12日),在警方與一名在一家同性戀夜總會殺死49人、傷53人的男子槍戰後,一頂由凱夫拉爾製成的頭盔救了一名佛羅里達州奧蘭多市警官的命。
得益於其獨特的化學特性,凱夫拉爾防彈衣已經挽救了無數穿著者的生命。在週日上午的一條推文中,奧蘭多警察局讚揚了這種堅韌的纖維:“脈衝射擊:在嫌疑人被擊斃的槍林彈雨中,OPD警官被擊中。凱夫拉爾頭盔救了他的命。”
但是,凱夫拉爾究竟是如何保護人們的呢?《生活科學》與兩位材料科學家進行了對話,以瞭解更多資訊。
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凱夫拉爾由杜邦公司的科學家斯蒂芬妮·路易絲·克沃萊克於1965年發現,本質上是一種“高效能塑膠”,美國化學學會專家組成員理查德·薩奇萊本說,他曾在波士頓地區的製藥行業擔任化學家40年。
這種合成材料由聚合物製成——本質上是長鏈分子。為了更好地視覺化這些聚合物,請想象一條長長的串珠,珠子代表不同的分子。
薩奇萊本告訴《生活科學》,兩個特點使這種聚合物超強:它的分子或“珠子”彼此強烈吸引;氫鍵——DNA以及水分子中也存在的鍵——使“串珠”與其相鄰的串珠緊密連鎖,薩奇萊本說。
他說:“當子彈擊中那塊凱夫拉爾時,它開始將這些分子分開,將這些鏈分開。”“但它們結合得非常緊密。”
他說,將分子和鏈條分開需要很大的能量。即使是高能量的射彈,如子彈,也很難穿透。相反,凱夫拉爾吸收來自射彈的能量,並將其分散到所有鏈條上——也就是說,能量分散在頭盔、防彈背心或任何由凱夫拉爾製成的防護裝備上。
華盛頓州里奇蘭太平洋西北國家實驗室的材料化學家利奧·菲菲爾德說,凱夫拉爾“就像一張網接住一個球”。
此外,凱夫拉爾重量輕,強度是鋼的五倍,據杜邦公司稱,這是製造它的公司。菲菲爾德說,它還具有比碳纖維更低的密度,這使得它穿著足夠舒適。
菲菲爾德說:“它需要有效,但隨後,警官也需要願意穿它。”“如果它放在他的桌子上,就根本不會有效。”
然而,儘管凱夫拉爾很難拉開——換句話說,它具有很高的拉伸強度——但它不耐壓縮或擠壓,他說。菲菲爾德說,這就是為什麼它不被用作建築物或橋樑的常用建築材料。
儘管如此,凱夫拉爾除了防彈衣外,還用於其他材料,包括宇航服、城市道路、光纖電纜、高效能運動器材和服裝、手機和礦用皮帶,據杜邦公司稱。
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