Le gilet pare-balles traditionnel est principalement composé d'une veste et d'un panneau pare-balles, et la veste est principalement constituée de tissus en fibres chimiques. Ce produit en fibre chimique est très léger et joue principalement le rôle de recouvrement et de protection de la couche pare-balles. La couche pare-balles est constituée de matériaux durs et mous tels que le métal, le plastique renforcé de fibre de verre, la céramique, le nylon, le Kevlar (aramide), etc. En raison du poids important du métal, du plastique renforcé de fibre de verre, de la céramique et du poids lourd, le la commodité du gilet pare-balles est sérieusement affectée. affecter les activités des individus. Par conséquent, les chercheurs concernés ont mené des recherches sur le matériau de la couche pare-balles et ont fait de grands progrès.

Le principal matériau utilisé dans les gilets pare-balles est la fibre de polyéthylène à poids moléculaire ultra élevé (UHMWPE), qui est actuellement la fibre ayant la résistance spécifique et le module spécifique les plus élevés au monde, avec un poids moléculaire de 1 million à 5 millions.
La fibre UHMWPE est l'une des trois principales fibres à haute performance dans le monde aujourd'hui, et mon pays est un grand pays de la fibre chimique. Aujourd'hui, un certain nombre de bases de production industrielle de fibres UHMWPE ont été formées en Chine, et le développement est également une manifestation de la force globale d'un pays. Les fibres UHMWPE sont utilisées dans les grands domaines militaires.
Propriétés de l'UHMWPE
1. Résistance spécifique élevée et module spécifique élevé. La résistance spécifique est plus de dix fois supérieure à celle du fil d'acier de la même section, et le module spécifique est juste derrière la super fibre de carbone.
2. Faible densité de fibres, la densité est de 0.97 à 0.98 g/cm.
3. Faible allongement à la rupture, grand travail à la rupture et forte capacité à absorber l'énergie, il a donc une résistance aux chocs et une résistance aux coupures exceptionnelles.
4. Coefficient de frottement élevé.
5. Résistance à la corrosion chimique, résistance à l'usure et longue durée de vie.
6. Rayonnement anti-ultraviolet, rayons anti-neutron et gamma, absorption d'énergie spécifique élevée, faible constante diélectrique et transmission élevée des ondes électromagnétiques.
Ces dernières années, la fibre PE est progressivement devenue le matériau principal des équipements de protection. C'est une fibre organique performante développée avec succès au début des années 1980, et c'est aussi l'une des trois principales fibres de haute technologie (fibre de carbone, fibre aromatique, fibre PE) dans le monde aujourd'hui. La fibre PE a une résistance à la traction et une rigidité spécifiques axiales élevées, la résistance spécifique est la plus élevée parmi tous les matériaux fibreux, et le module spécifique est le deuxième après la fibre de carbone à haut module (mais la fibre de carbone est cassante et ne convient pas à l'épreuve des balles du corps humain) . Matériau du corps principal), la performance d'absorption d'énergie spécifique est la plus élevée de toutes les fibres, la résistance aux basses températures, la résistance aux UV sont excellentes et la résistance à l'eau est également excellente. Nous savons tous que les sacs en plastique blanc ne se dégraderont pas pendant 100 ans dans l'environnement atmosphérique, et ce plastique est en fait de la fibre PE comme matière première. C'est une mauvaise chose que le PE dans la vie ne se dégrade pas et ne pollue pas l'environnement, mais cette caractéristique n'est pas souhaitée dans les produits pare-balles, ce qui indique qu'il a une bonne résistance et une longue durée de vie.
De plus, du point de vue de la résistance balistique, la résistance balistique de la fibre PE est d'environ 30 % supérieure à celle de l'aramide en termes de résistance aux balles à basse vitesse ; en termes de résistance aux balles à grande vitesse, les performances de la fibre PE sont 1.5 à 2 fois supérieures à celles de l'aramide. On peut dire que les défauts des fibres d'aramide sont devenus les avantages des fibres de PE, et les avantages des fibres d'aramide sont devenus meilleurs dans les fibres de PE, c'est donc une tendance inévitable pour les fibres de PE de remplacer les fibres d'aramide dans le domaine de la protection.
Bien sûr, la fibre PE présente également des défauts et son degré de résistance à la température est bien inférieur à celui de la fibre aramide. La température d'utilisation des produits de protection en fibre PE est inférieure à 70 ° C (ce qui peut répondre aux exigences du corps humain et de l'équipement, c'est-à-dire l'exigence d'une résistance à la température de 55 ° C). Si la température dépasse cette température, les performances diminueront rapidement. Lorsque la température dépasse 150°C, la fibre PE fondra, tandis que la fibre aramide fondra. La fibre peut toujours maintenir de bonnes performances de protection à 200 °C, et elle ne coulera pas ou ne se décomposera pas à 500 °C ; lorsqu'il rencontre soudainement une température élevée supérieure à 900 ° C, il sera directement carbonisé pour former une couche d'isolation thermique. Ceux-ci ne sont pas disponibles dans les produits de protection en fibre PE et deviennent les avantages uniques des produits en aramide.
Les fibres PE sont également utilisées pour la protection blindée des équipements. Il a d'abord été utilisé dans les équipements aéronautiques. À la fin des années 1990, ce matériau était essentiellement utilisé pour les blindages de protection des avions militaires développés par divers pays. À l'heure actuelle, tous les pays du monde ont adopté un grand nombre d'armures de protection en fibre PE sur les navires, les véhicules, les véhicules blindés et d'autres équipements. L'application d'armures en fibres PE dans les équipements résout la contradiction entre poids et protection. Dans des conditions de poids limité, il protège mieux la sécurité du personnel et améliore le taux de survie de l'équipement sur le champ de bataille et le taux de survie du personnel. Par rapport à l'armure métallique, l'armure en fibre PE est plus légère. Sous le même niveau de protection, le poids moyen peut être réduit de plus de moitié ; de plus, il n'y aura pas de blessure secondaire par ricochet, et en tant que blindage de doublure d'une armure en acier, il peut être très efficace d'empêcher que la couche interne de l'armure en acier causée par le projectile d'obus ne s'effondre, causant des pertes.

En 2010, certains scientifiques ont développé une "armure corporelle liquide"
Il ne pèse que les deux tiers d'un gilet pare-balles normal.
Ce gilet pare-balles liquide utilise un "fluide épaississant par cisaillement" qui durcit lorsqu'il est touché par une balle pour bloquer la balle. C'est en fait un fluide non newtonien.
Qu'est-ce qu'un fluide non newtonien ?
Les fluides non newtoniens désignent des fluides qui ne satisfont pas à la loi expérimentale de viscosité de Newton, c'est-à-dire des fluides dont la contrainte de cisaillement et le taux de déformation de cisaillement ne sont pas linéairement liés. Les fluides non newtoniens existent largement dans la vie, la production et la nature. La grande majorité des fluides biologiques appartiennent à ce qui est maintenant défini comme des fluides non newtoniens. Divers fluides corporels tels que le sang, le liquide lymphatique, le liquide kystique et les "semi-fluides" tels que le cytoplasme sont tous des fluides non newtoniens.
En outre, un aliment courant comme le chewing-gum est un fluide non newtonien.
Les propriétés fluides non newtoniennes des fluides épaississants par cisaillement sont meilleures.
Si vous remuez lentement avec vos doigts, c'est comme un liquide visqueux normal.
Les scientifiques ont plongé le gilet pare-balles traditionnel en fibres à haute résistance dans une solution épaississante par cisaillement et, après de nombreux autres processus, ont fabriqué notre gilet pare-balles liquide.

Gauche : fibre de gilet pare-balles ordinaire Droite : fibre de gilet pare-balles liquide

Gauche : gilet pare-balles ordinaire Droite : gilet pare-balles liquide
Le nouveau gilet pare-balles est plus léger. Il nécessitait à l'origine la force de 15 couches de gilets pare-balles en Kevlar. Après avoir utilisé un fluide épaississant par cisaillement, seules 10 couches sont nécessaires pour obtenir le même effet, et le fluide épaississant par cisaillement supplémentaire est plus que cela. 5 couches de Kevlar sont beaucoup plus légères.
Cependant, malgré les avantages du gilet pare-balles liquide, le coût élevé, le contenu technique et la production de masse sont encore difficiles, et il est difficile de le promouvoir pleinement. Cependant, on pense que dans un proche avenir, le nouveau gilet pare-balles liquide deviendra certainement la barrière la plus solide pour protéger la sécurité des soldats.