碳纳米管技术用于防弹衣，定制起价2万美金

诸平

防弹衣实际上就是一种单兵护体装备。单兵人体装甲的雏形可追溯至远古，原始民族为防止身体被伤害，曾用天然纤维编织带作为护胸的材料。武器的发展迫使人体装甲必须与时俱进。早在19世纪末期，用在日本中世纪的铠甲上的真丝也用在了美国生产的防弹衣上。1901年，威廉·麦肯雷总统被暗杀事件发生后，防弹衣引起了美国国会的瞩目。尽管这种防弹衣可防住低速的手枪子弹(弹速为122 m/s)，但无法防住步枪子弹。于是，在第一次世界大战中，出现了以天然纤维织物为服装衬里，配以钢板制成的防弹衣。厚实的丝绸服装也一度曾是防弹衣的主要组成部分。但是，真丝在战壕中变质较快，加上防弹能力有限和真丝的高额成本，使真丝防弹衣在第一次世界大战中受到了美国军械部的冷落，未能普及。在第二次世界大战中，弹片的杀伤力增加了80%，而伤员中70%因躯干受伤而死亡。各参战国，尤其是英、美两国开始不遗余力地研制防弹衣。

1942年10月，英军首先研制成功了由三块高锰钢板组成的防弹背心。而在20世纪40年代处，美国试制和正式采用的防弹衣就有20多种。但是这一时期的防弹衣以特种钢为主要防弹材料。1945年6月，美军研制成功铝合金与高强尼龙组合的防弹背心，型号为M12步兵防弹衣。其中使用了刚发明的人工合成纤维尼龙66，其断裂强度5.9～9.5 gf/d，初始模量21～58 gf/d，密度为1.14 g/cm³，强度几乎是棉纤维的二倍。在朝鲜战争中，美陆军装备了由12层防弹尼龙制成的T52型全尼龙防弹衣，而海军陆战队装备的则是M1951型硬质“多隆”玻璃钢防弹背心，其重量在2.7～3.6 kg之间。

以尼龙为原料的防弹衣能为士兵人身安全提供一定程度的保护作用，但体积较大，重量也高达6 kg。到20世纪70年代初，一种具有超高强度、超高模量、耐高温的合成纤维——凯夫拉(Kevlar)由美国杜邦(DuPont)公司研制成功，并很快在防弹领域得到了应用。这种高性能纤维的出现使柔软的纺织物防弹衣性能大为提高，同时也在很大程度上改善了防弹衣的舒适性。美军率先使用Kevlar制作防弹衣，并研制了轻重两种型号。新防弹衣以Kevlar纤维织物为主体材料，以防弹尼龙布作封套。其中轻型防弹衣由6层Kevlar织物构成，中号重量为3.83 kg。随着Kevlar商业化的实现，Kevlar优良的综合性能使其很快在各国军队的防弹衣中得到了广泛的应用。Kevlar的成功以及后来的特沃纶（Twaron）、斯派克特（Spectra）的出现及其在防弹衣的应用，使以高性能纺织纤维为特征的软体防弹衣逐渐盛行，其应用范围已不限于军界，而逐渐扩展到警界和政界。然而，对于高速枪弹，尤其是步枪发射的子弹，纯粹的软体防弹衣仍是难以胜任的。为此，人们又研制出了软硬复合式防弹衣，以纤维复合材料作为增强面板或插板，以提高整体防弹衣的防弹能力。因此，关于近代防弹衣的发展至今已出现了三代：第一代为硬体防弹衣，主要用特种钢、铝合金等金属作防弹材料。此类防弹衣的特点是：服装厚重，通常约有20 kg，穿着不舒适，对人体活动限制较大，具有一定的防弹性能，但易产生二次破片。

第二代防弹衣为软体防弹衣，通常由多层Kevlar等高性能纤维织物制成。其重量轻，通常仅为2～3 kg，其重量仅有第一代防弹衣的1/7~1/10左右，且质地较为柔软，适体性好，穿着也较为舒适，内穿时具有较好的隐蔽性，尤其适合警察及保安人员或政界要员的日常穿用。在防弹能力上，一般能防住5 m以外手枪射出的子弹，不会产生二次弹片，但被子弹击中后变形较大，可引起一定的非贯穿损伤。另外对于步枪或机枪射出的子弹，一般厚度的软体防弹衣难以抵御。第三代防弹衣是一种复合式的防弹衣。通常以轻质陶瓷片为外层，Kevlar等高性能纤维织物作为内层，是防弹衣主要的发展方向。印度MKU公司最新研制出的新型防弹衣（Instavest），号称是目前世界上穿、脱速度最快的防弹衣。这款防弹衣的最大亮点就是能迅速穿上和脱下。据介绍，脱下该防弹衣只需1s时间，穿上这款防弹衣则需要45s。

随着纳米技术的发展，防弹衣也出现了新一代产品，据R&D杂志2013年11月5日报道，加拿大多伦多的豪华定制裁缝店已经推出了首个时尚防弹衣，不仅穿着舒适、美观、而且可以替代传统而笨重的凯夫拉纤维防弹衣。并对其防弹效果在加拿大安大略省的有关俱乐部进行了弹药实地测试。

此防弹衣是由纳米技术制得的碳纳米管构成，最初是为在伊拉克的美军第19部队特种兵而设计开发的，专利材料更薄、更柔软，重量只有传统防弹衣使用的凯夫拉（Kevlar）的一半,而且还可以防刺伤，通过碳纳米管硬化影响防止刀具穿透。不过其价格不菲，一件能够预防9 mm口径手枪近射防弹衣的成本约为800美元，而三件套防弹衣定制起价2万美元。关于防弹衣的背景知识可以浏览：防弹衣（BulletproofVest）。更多信息请浏览：Torontotailor introduces bulletproof three-piece suits or Bulletproofsuit uses military-grade carbon nanotube technology