武漢紡織大學(xué)在剛剛結(jié)束的世界紡織大會(huì)上，與材料領(lǐng)域國際領(lǐng)先高校——英國曼徹斯特大學(xué)達(dá)成合作意向，即將于今年底聯(lián)合打造中國首家三維立體紡織技術(shù)實(shí)驗(yàn)室。其技術(shù)可廣泛運(yùn)用于高級(jí)防彈衣、汽車、飛行器等材料制造，有望打破歐美壟斷。

　　該校教授張尚勇介紹，人類正處在高分子時(shí)代的起步階段，越來越多的碳纖維、芳綸等人工合成材料運(yùn)用于生活。尤其是纖維增強(qiáng)復(fù)合材料，正為歐美發(fā)達(dá)國家趨之若鶩，其在強(qiáng)度、輕度、耐磨性、防震性、透氣性等方面都是當(dāng)前首屈一指的高端材料。如在寶馬I8系外殼中的應(yīng)用，能讓汽車更輕、更省油。俄羅斯甚至在用這種材料取代鋼筋建天橋。而更直接的應(yīng)用則 是防彈衣和防彈頭盔。目前中國生產(chǎn)的防彈衣，防彈標(biāo)準(zhǔn)高只能做到四級(jí)。而歐美已經(jīng)能做出頂級(jí)的七級(jí)防彈衣，它們很多用的就是纖維增強(qiáng)復(fù)合材料，但對(duì)外進(jìn)行技術(shù)封鎖。

　　張尚勇說：“做衣服用的都是平面編織技術(shù)，而纖維增強(qiáng)復(fù)合材料用的則是立體紡織技術(shù)。我們現(xiàn)在研究這項(xiàng)技術(shù)，就是希望終制造出更好的防彈衣、防彈頭盔等立體纖維產(chǎn)品，它甚至能取代大部分金屬制品。這正是我國紡織業(yè)轉(zhuǎn)型的突破口。”

　　據(jù)介紹，用立體紡織技術(shù)做出的防彈面料，擁有特殊的力學(xué)性能，能快速過濾吸收子彈沖擊產(chǎn)生的能量，而且比當(dāng)前市面上三五十層厚的防彈衣要輕薄得多。校方推測(cè)，如果今年底項(xiàng)目順利啟動(dòng)，預(yù)計(jì)5至10年這種頂級(jí)防彈產(chǎn)品就能在國內(nèi)面世。

　　除制作“高大上”的防彈產(chǎn)品外，立體纖維還有很多“接地氣”的應(yīng)用。比如它能有效改善運(yùn)動(dòng)鞋的透氣層，降低透氣材料成本，使運(yùn)動(dòng)鞋更輕便、耐用；它還可以解決箱包傳統(tǒng)材料易裂等問題。

　　張尚勇說：“我們的優(yōu)勢(shì)是人才，英國迫切需要我們這里大量的博士生協(xié)助科研。而我們也需要英國先進(jìn)的紡織材料技術(shù)。這是一次互利共贏的合作。”

　　防彈衣為何能防彈

　　金屬、陶瓷等硬質(zhì)材料制成的防彈衣，其防彈原理主要是在受彈擊時(shí)材料發(fā)生破碎、裂紋等現(xiàn)象，從而吸收射擊彈大量的沖擊能。

　　防彈衣已發(fā)展到第三代

　　若防彈衣采用高性能纖維制作，其防彈原理主要是子彈對(duì)纖維進(jìn)行拉伸和剪切，纖維將沖擊能向沖擊點(diǎn)以外的區(qū)域傳播，吸收掉能量，從而將破片或彈頭裹在防彈層里。

　　第一代：硬體防彈衣

　　它主要用特種鋼、鋁合金等金屬做防彈材料，早出現(xiàn)于第一次世界大戰(zhàn)。

　　第二代：軟體防彈衣

　　上世紀(jì)70年代初，隨著合成纖維“凱夫拉”的研制成功而出現(xiàn)的防彈衣，一般能防住5米以外手槍射出的子彈，不會(huì)產(chǎn)生二次彈片，但被子彈擊中后變形較大，對(duì)于步槍子彈難以抵御。

　　第三代：復(fù)合式防彈衣

　　它通常以輕質(zhì)陶瓷片為外層，以“凱夫拉”等高性能纖維織物作為內(nèi)層，是防彈衣主要的發(fā)展方向。

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