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在世界各地的實驗室裡,材料革命正在悄悄發生。科學家打算用漸趨細小的尺度操縱物質,並從生物世界中擷取靈感。曾經只有在科幻小說裡才見得到的物質,如今科學家將為我們逐步實現。
然而發明這些材料可不只是出於科學上的好奇心。它們真的很有用,只要開始出現應用的方法,這些材料就會徹底顛覆我們的世界。
《BBC知識》彙整了研究論文與專利申請案,為您呈現即將問世的十大關鍵材料。
PU塊狀共聚物:這透明材料能夠「吞下」高速入射的子彈
想像一種不過3公分厚的材料,竟然可以擋下秒速達350公尺的子彈,還能夠把子彈包覆起來,表面一點痕跡或裂縫也不留。要是用這種材料製造總統座車或是裝甲運兵車的擋風玻璃,或許能救人一命。
剛剛提到的這種材料叫做PU塊狀共聚物。根據美國萊斯大學工程師奈德‧湯馬斯教授(Ned Thomas)所言,這種材料之所以有辦法封住子彈的射入點,是因為當子彈以高速接觸這種材料時,材料當場就熔化了,這似乎使得子彈射入的能量消散,有助於材料逮住射入物;之後材料就會重新密封,把子彈射入留下的縫隙塞起來。湯馬斯最近用電子顯微鏡研究這種材質,才推測出這一連串的事件過程。
除了防彈玻璃以外,PU(即聚胺基甲酸酯)還能拿來做防彈衣,甚至裝在太空船跟衛星的外殼,吸收可能會造成嚴重損傷的太空垃圾以及其他飛射而來的東西。湯馬斯說,如果改用同等尺寸的鋼鐵,不但較難阻擋高速飛來的物體,而且重量還是PU的7倍。
應用領域:保護噴射引擎的渦輪葉片、保護衛星、防彈擋風玻璃、防彈衣
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