國家地理新鮮聞:研發防彈衣,師法大自然

美國國家地理會社(National Geographic Society)已有130年歷史,對人類知識和心智的影響及貢獻,是無遠弗屆的。這個會社也是目前世界上組織最大的非營利組織。
除了雜誌和電視頻道之外,這個會社也提供一項新聞服務(National Geographic News Service),由他們的專家提供最新的有關人、動物、環境等訊息,分別出現在該會社的新聞頻道及網站。講義與國家地理會社的這項合作,每月以固定專輯方式出現,由資深譯者呂玉嬋主編、翻譯。

科學家從犰狳、穿山甲,甚至鮑魚、甲蟲身上擷取靈感

殼、鱗片、外骨骼─動物身披的天然盔甲堅固無比,為了研發更耐用的防彈衣,科學家從以下動物擷取靈感。
犰狳:曾有報導說犰狳能彈開子彈,其實這種有甲目動物並非百彈不侵。牠們的殼由生長在皮膚中的骨板構成,外面有層角蛋白(也就是頭髮和指甲的主要材料),保護牠們不會受到多刺的灌木叢傷害,但若真的遇上了捕食者的攻擊,其實並沒有抵抗的能力。儘管如此,犰狳成節的骨板啟發了蒙特婁麥基爾大學的研究人員,把一塊塊的六角形玻璃拼置在軟質基底上,開發出一種保護性材料,與厚度相同的連續玻璃板相比,抵抗刺穿的能力提昇了百分之七十。
鮑魚:鮑魚的外殼是多層碳酸鈣板構成,這些板的寬度僅有人類頭髮的百分之一到二,板塊之間以一種類似膠水的蛋白質接合。碳酸鈣雖然易碎,但層層黏合後卻是異常堅固,加上蛋白質能夠吸收撞擊力,因此鮑魚殼不易破裂。早在二十年前,加州大學的梅耶斯就開始以動物為師,替美國軍方研發防彈衣,如今他的團隊正在深入剖析鮑魚殼結構,試圖打造新一代的防彈衣。
巨骨舌魚:梅耶斯發現,巨骨舌魚的護甲是由膠原質鱗片鑲嵌組成,既堅硬又柔韌,鱗片表面的波紋有助於保持整體的完整,這幾個特點同樣替工程師提供了研發靈感。
鐵錠甲蟲:鐵錠甲蟲生活在美國南部和墨西哥,非常堅硬,其標本甚至無法固定在紙板上。鐵錠甲蟲的外骨骼由甲殼素(一種多聚糖)構成,特殊的排列方式讓牠甚至不怕車輪輾過。一家英國國防承包商從鐵錠甲蟲身上找到靈感,正在研發更能承受爆炸衝擊的軍用車輛懸吊系統。
穿山甲:穿山甲渾身覆蓋著相互交疊的大鱗片,受到威脅時,會縮成球狀,利用這些由角蛋白構成的鱗片為盔甲。穿山甲的鱗片雖然輕巧,但由於角蛋白的排列方式,非常耐撞、抗裂。梅耶斯指出,連獅子也動不了穿山甲。西北大學的科學家不久前發表了穿山甲鱗片結構研究結果,建議專家應用在防彈衣設計上。

國家地理新鮮聞:研發防彈衣,師法大自然
圖說:鮑魚是海洋腹足綱軟體動物,有堅硬的外殼以保護柔軟的身軀