英國皇家化學會網站16日刊登了一篇名為《“裝甲”T恤 》的科普新聞。文章透露來自中國、美國和瑞士的科研人員最近成功將世界上最硬的物質--碳化硼，利用納米工藝成功依附在棉制T恤上。從而制造出強度和靈活性完美的平衡產物--“裝甲”T恤。
文章稱，“碳化硼” （B4C）是地球上最硬三種材料之一。現代科技已能將其應用到全棉纖維面料的T恤上，能明顯地提高衣服的耐磨性。該處理過程采用一種新型的納米工藝方法，使復合材料變得既有強度又有韌性。這一方法朝著制造有效的防彈背心新材料又邁進了一步。
現代軍隊廣泛使用的碳化硼陶瓷制作的防彈插片式防彈衣，但其重量和體積限制了單兵的機動性和靈活性。因此納米復合材料的出現，能使碳化硼用來加強另一種物質，這樣就帶來了強度和靈活性完美的平衡產物--“裝甲”T恤。
文章透露，中國、瑞士和美國的研究人員的合作取得了突破性進展，他們發現具備耐磨性和透氣性的棉布纖維有望成為完成這一任務的理想材料。
來自美國南卡羅來納大學的小組負責人李曉東（Xiaodong Li音譯）說：“我們能夠使用棉制T恤作為模板碳源來大量制造具有高強度碳化硼”。通過使用棉花作為模板，工作小組克服了一個先前遇到的納米材料結塊的問題。
在研究中，研究人員把100%純棉T恤切割成四方形，浸泡在一個裝有硼粉和鎳基催化劑的溶液中，然后在吹著氬氣流的條件下（阻止材料燃燒），加熱4小時左右，溫度達到1100 o C。棉纖維有許多小洞，可用于捕獲粉末。就是在這個過程中，棉纖維轉變成碳纖維，同時與與硼粉反應，生成碳化硼。
用掃描式電子顯微鏡得出的SEM照片顯示，在T恤衫纖維中結合了納米線陣列，圖表展示了交叉碳化硼涂層與碳微纖維交叉部分。
當反應完成后，T恤衫從白色變成黑色，但重量卻變得很輕，并具有了韌性。不過，盡管其物質屬性發生了巨大的變化，但是這種“裝甲棉”還沒有做好取代例如芳綸這種傳統防彈材料的準備。
美國密歇根大學復合材料專家尼古拉（Nicholas Kotov）表示，雖然這些材料不太可能將取代芳綸，因為其強度上無法與芳綸這類高強度的材料相比，但這種先進的納米材料紡織品的“改性技術”卻是一個有趣的發展。
美國賴斯大學的材料科學家鮑里斯-雅克布森（Boris Yakobson）對此表示贊同，他認為使用棉布作為自然模板，既防止由于含硼納米材料的聚集，又能作為碳源發揮作用，這是非常聰明的做法。雖然最終復合材料的性能不會很高，但這種方式看起來卻很有潛力。（落暉/史博）
(來源： 環球網)
