这一来自《星际迷航》经典场景的概念正在走向商业用途,并有无数的军事应用。
在《星际迷航4:返航》中,斯科蒂通过提供“透明铝”的配方来换取材料。的美国海军研究实验室(NRL)正在将这一概念变为现实。
该实验室正在开发一种新的可成型材料,以改进用于车辆和面罩的透明防弹装甲,以及重量更轻的防弹窗户。
这种材料是尖晶石,比玻璃更耐用,可以显著提高军事防御能力,因为它被生产用于各种用途。
“尖晶石实际上是一种矿物;它是铝酸镁,”该项目的负责人Jas Sanghera博士说。“它的优点是比玻璃更硬、更强、更硬。它能在更恶劣的环境中提供更好的保护——因此它能抵御沙土和雨水的侵蚀。对于重量敏感平台——无人机、头戴式面罩——这是一项改变游戏规则的技术。”
美国国家研究实验室开发了一种制作尖晶石的方法,尖晶石是一种宝石,可以开采各种颜色,透明,并制成片状。这种低温工艺被称为烧结,它使用热压机来成型材料。
该技术是可扩展的,只受限于压力机的大小和形状。使用成型压力机,如球窝式压力机,尖晶石可以被制成多种形状,如无人机的机翼。在美国国家研究实验室,碎片的直径为8英寸,但一家外部公司能够利用这项技术制造出更大的盘子,目前高达30英寸。
桑格拉说:“你把粉末放进(热压机),在真空下压,把粉末压碎,如果你做得对,就能摆脱所有的空气,突然之间,它从那里出来,看起来很干净。”
其他研究人员已经尝试烧结尖晶石,但这种方法不能产生清晰、可用的薄片。NRL用更纯的化学物质和混合更均匀的粉末重新加工了这一过程,生产出的尖晶石更加清晰。
NRL制造的尖晶石是多晶的,这意味着许多晶体颗粒被压在一起形成材料。这一点意义重大,因为它虽然可能会碎裂,但不会像玻璃那样破裂。它也可以被开发成一个相机镜头,可以在沙尘暴中支撑,或用于保护红外和其他相机。
尖晶石可以像宝石一样研磨和抛光,以提高光学质量。而且,尖晶石允许红外光穿过它,这使它成为军事成像系统的最佳选择。玻璃不能传输红外光,因此NRL一直在开发新的光学材料,以取代目前使用的软而易碎的光学材料。
美国国家研究实验室正在研究尖晶石的其他用途,包括激光应用和在空间卫星上的应用。研究人员表示,最终目标是将这项技术移交给工业。但是,该实验室也在寻求降低完成成本,以便国防部和私营企业都能负担得起。
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