新式“盾牌”： 真正的刀枪不入

自从人类进入火枪时代，武器越来越先进，枪械、子弹日益“锋利”，冷兵器时代的盾牌早已无法胜任保护之职，那么，新式“盾牌”又会怎样重振保护职责?

得益于新材料

新式盾牌主要指防弹衣，像马甲一样穿在身上，护住人体胸腹等要害部位，基本能挡住绝大部分伤害。这完全得益于50多年前一项重大发明。

当时美国杜邦公司一位化学家——克沃勒克发明了划时代意义的新材料。它质地很轻，又很柔韧，最重要的是它异常坚固。在同等重量情况下，它比钢铁还要坚固5倍。这种特性使它非常结实，能挡刀剑劈刺，还能挡子弹，足以胜任新式盾牌之冠。

它就是聚对苯二甲酰对苯二胺，实际上就是一种塑料。当然它还有个大名鼎鼎、更通俗的名字：凯夫拉尔纤维。凯夫拉尔纤维发明后，被广泛应用于防弹背心、士兵头盔等各种军事装备上，而且还用在了国际空间站的防护层上。

凯夫拉尔纤维是一种高分子聚合物，成就它的正是其独特的分子结构。一般的聚合物分子链是随机排列，好比一团绳子很容易被拉开。而凯夫拉尔纤维的则是有序排列，好比一团绳子理顺了，根根排列在一起，能产生很大的强度，不会轻易断裂。

强力拦阻

这种特性，使凯夫拉尔纤维坚固而轻盈，成为制作防弹衣的最佳材料。首先，要对纤维进行纺纱，像织布那样把它织成纱线以及纺织品。接着，对多层纺织品进行树脂热压，从而制成挡子弹的复合材料。如果想提高挡子弹的威力，就要用更好的纱线织成更紧凑、更致密的纺织品。

当子弹击中复合材料时，会带来强大的冲击力，它必须破除一重又一重拦阻，才能最终射入目标。首先就是复合材料各层开始分离，接着最表面一层纺织品的纤维断裂，然后是下一层的断裂……这些都会大量消耗子弹的冲击力，使其不断减速，直到完全停止。

另外，考虑到高速穿甲弹，还要把碳化硅或氧化铝制成的硬质陶瓷板塞入防弹背心里，遮挡重要器官。凯夫拉尔纤维减缓冲击力的同时，陶瓷板可以阻挡弹头的穿刺力。当然，由于陶瓷材料过于沉重僵硬，不可能用来挡整个身体。

第三硬的黑钻石

50多年来，由凯夫拉尔纤维制成的防弹衣，无论在战场上，还是打击犯罪方面，都立下了卓越功勋。当枪械和子弹随技术日益进步时，防弹衣也在不断进步，科学家一直在寻找凯夫拉尔纤维的升级品。

首先映入眼帘的就是黑钻石，又称黑金刚石、碳化硼，其硬度在地球上可排第三，仅次于金刚石和氮化硼。黑钻石密度是2.52克/立方厘米，相比之下，钢是7.8克/立方厘米，凯夫拉尔纤维是1.44克/立方厘米。因此它很可能是未来阻挡穿甲弹的陶瓷材料。

然而目前困难在于，黑钻石价格居高不下，其开采制造成本太高。但是英国伯明翰大学科学家研发的技术，可以降低成本。传统方法是先把黑钻石原材料加热到2500℃，再花数星期来打磨，制成铸块(2.5x1.5米大小)，最后磨成粉末。伯明翰大学研发了一种特殊溶液，加热温度不超过1500℃，就能把原材料溶解在溶液里得到一种新材料，再进行加热就会产生所需要的粉末。