凯夫拉尔如何拯救了奥兰多警官的生命

《生活科学》与两位材料科学家进行了对话，以了解更多关于这种高性能塑料如何保护人们的信息

据新闻报道，周日（6月12日），在警方与一名在一家同性恋夜总会杀死49人、伤53人的男子枪战后，一顶由凯夫拉尔制成的头盔救了一名佛罗里达州奥兰多市警官的命。

得益于其独特的化学特性，凯夫拉尔防弹衣已经挽救了无数穿着者的生命。在周日上午的一条推文中，奥兰多警察局赞扬了这种坚韧的纤维：“脉冲射击：在嫌疑人被击毙的枪林弹雨中，OPD警官被击中。凯夫拉尔头盔救了他的命。”

但是，凯夫拉尔究竟是如何保护人们的呢？《生活科学》与两位材料科学家进行了对话，以了解更多信息。

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凯夫拉尔由杜邦公司的科学家斯蒂芬妮·路易丝·克沃莱克于1965年发现，本质上是一种“高性能塑料”，美国化学学会专家组成员理查德·萨奇莱本说，他曾在波士顿地区的制药行业担任化学家40年。

这种合成材料由聚合物制成——本质上是长链分子。为了更好地可视化这些聚合物，请想象一条长长的串珠，珠子代表不同的分子。

萨奇莱本告诉《生活科学》，两个特点使这种聚合物超强：它的分子或“珠子”彼此强烈吸引；氢键——DNA以及水分子中也存在的键——使“串珠”与其相邻的串珠紧密连锁，萨奇莱本说。

他说：“当子弹击中那块凯夫拉尔时，它开始将这些分子分开，将这些链分开。”“但它们结合得非常紧密。”

他说，将分子和链条分开需要很大的能量。即使是高能量的射弹，如子弹，也很难穿透。相反，凯夫拉尔吸收来自射弹的能量，并将其分散到所有链条上——也就是说，能量分散在头盔、防弹背心或任何由凯夫拉尔制成的防护装备上。

华盛顿州里奇兰太平洋西北国家实验室的材料化学家利奥·菲菲尔德说，凯夫拉尔“就像一张网接住一个球”。

此外，凯夫拉尔重量轻，强度是钢的五倍，据杜邦公司称，这是制造它的公司。菲菲尔德说，它还具有比碳纤维更低的密度，这使得它穿着足够舒适。

菲菲尔德说：“它需要有效，但随后，警官也需要愿意穿它。”“如果它放在他的桌子上，就根本不会有效。”

然而，尽管凯夫拉尔很难拉开——换句话说，它具有很高的拉伸强度——但它不耐压缩或挤压，他说。菲菲尔德说，这就是为什么它不被用作建筑物或桥梁的常用建筑材料。

尽管如此，凯夫拉尔除了防弹衣外，还用于其他材料，包括宇航服、城市道路、光纤电缆、高性能运动器材和服装、手机和矿用皮带，据杜邦公司称。