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如果“三體人”進攻地球怎么辦？
——向可受超音速撞擊的蛋白質(zhì)材料問好！
2022年12月26日 08:51:50
來源：化工儀器網(wǎng) 作者：吳吳吳 點擊量：5265
有什么東西可以攔一攔嗎？
近日，英國肯特大學團隊開發(fā)了一種基于蛋白質(zhì)的可以經(jīng)受超音速撞擊的材料——踝蛋白沖擊吸收材料(TSAM)，這是世界上已知的第一個能吸收超音速彈射沖擊力的合成生物學材料，該材料可用于研究太空和高層大氣之間的超高速撞擊，也可用于開發(fā)下一代防彈裝甲。
據(jù)了解，航空航天部門主要利用撞擊能量耗散材料來完成空間碎片、空間塵埃、微流星體的捕獲和保存，這些捕獲的彈丸能夠幫助我們了解航空航天設(shè)備的所處環(huán)境，助力航空航天設(shè)備的設(shè)計，提高宇航員的安全性和航空航天設(shè)備的壽命。
氣凝膠是世界上公認的最輕的固體納米多孔材料，是目前進行彈丸捕和保存的重要材料，主要通過將彈丸動能轉(zhuǎn)化為機械能和熱能來實現(xiàn)能量耗散。但是，由此而產(chǎn)生的溫度升高會被氣凝膠的絕緣性進一步增強，導致其氣凝膠結(jié)構(gòu)的熔化，再加上升溫可能會損害被捕獲彈丸的結(jié)構(gòu)，改變其化學成分，并讓氣溶膠在撞擊之后產(chǎn)生不可逆的損壞。
踝蛋白(Talin)是細胞的“天然減震器”，據(jù)了解，踝蛋白分子包含了一系列的二元開關(guān)結(jié)構(gòu)域，這些結(jié)構(gòu)域隨著張力的升降打開或折疊，能夠使人體免受較大力量的影響。因此，在研究人員利用踝蛋白合成TSAM，TSAM顯示出了超強的減震特性。
為了檢驗TSAM作為一種沖擊吸收材料的性能，研究人員測試了TSAM在1.5公里每秒的超音速沖擊下的性能。相比之下，太空粒子通常以大于1公里每秒的速度撞擊自然物體和人造物體，槍口速度在0.4-1.0 km/s之間。
實驗中，研究人員就TSAM在撞擊中生存的能力、撞擊鋁背板前降低彈丸力的能力和保存狀態(tài)下捕獲彈丸的能力進行驗證。實驗發(fā)現(xiàn)TSAM完全吸收了玄武巖鉛彈的沖擊，并很容易去除捕獲的彈丸，使之得以保存。
由此，TSAM在航空航天領(lǐng)域的適用性被證實。此外，研究人員表示TSAM材料也可應(yīng)用于軍工領(lǐng)域，為傳統(tǒng)裝甲提供更輕便、更耐用的替代品。目前的防彈裝甲雖然能夠有效阻擋子彈和彈片，但在受到撞擊后減輕鈍傷動能的方面仍沒有有效解決方法，且在受到撞擊后裝甲的結(jié)構(gòu)通常會受到不可逆的損害，阻止進一步的使用。
現(xiàn)在讓咱們回到開頭的問題，如果“三體人”進攻地球怎么辦？TSAM材料可以攔得住撞擊嗎？答案是，攔不住。根據(jù)《三體》的原著描寫，三體文明發(fā)射的“水滴”在前往地面摧毀引力波發(fā)射塔的過程中達到了25000千米每秒的最高速度，當然攔不住。
現(xiàn)實不是三體世界，科技沒有被鎖死，仍在一步步發(fā)展。但攔截太空碎片、小流星這種事對小編來說還是有點賽博朋克了，面對浩瀚無垠的宇宙，讓我們向TSAM問好！
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