自然界中的生物总能给人类社会带来各种灵感。日前，研究新型防弹服和头盔等护甲装备的研究人员再次从动物身上获得启发，有望在未来几年内研发出重量更轻、保护力更强的新一代军用护甲装备。

据美国《国家地理》杂志报道，本杰明·布鲁伊特是美国麻省理工学院工程专业的研究生，也是新一代护甲装备研究小组的成员之一。该小组得到美国军方资助，致力于研发能在战场上保护士兵生命安全的新型护甲材料。

布鲁伊特和同事已对牛角、鹿角、鱼鳞等天然材料进行了测试，研究动物如何在野生环境中自我防护。他们的研究成果可用于研发新型防护材料，应用于头盔和防弹衣等军用装备。布鲁伊特表示，“最快在未来几年中，士兵们就有望从我们的研究中受益”，“十年之内，护甲材料领域将出现巨大进步，军用护甲装备也将因此革新。”

目前，该小组将工作重点放在了一种软体动物——大马蹄螺（Trochus niloticus）的外壳内层物质上。大马蹄螺坚硬的外壳保护其柔软身体免受伤害，其内层由珠母层构成。珠母层95%的成分为较易碎的陶瓷碳酸钙，另外5%为柔软且柔韧性好的生物高聚物，布鲁伊特称之为“有机胶水”。在显微镜下，这两种物质以“砖泥”结构结合：无数微小的“陶瓷盘”像硬币一样叠在一起，由生物高聚物粘合。

布鲁伊特说，珠母层的特殊结构早已闻名，但科学家仍试图了解其坚固的原因。要打碎一片珠母贝所需的力量是该结构应能承受力量的两倍，因此“应该有额外的、更微观的机制在起作用，让珠母层在抗破裂方面更为出色”。为查明原因，布鲁伊特和同事正在研究纳米级范围内该材料的组织构成。1纳米为十亿分之一米，人的头发宽度约8万纳米。

研究人员使用原子力显微镜对珠母层内部细微结构进行扫描，通过激光光束对“陶瓷盘”表面进行绘图。布鲁伊特说，珠母层坚韧不易破裂的秘密在于生物高聚物如何精确地将“陶瓷盘”粘在一起。关键在于纳米级下生物高聚物与碳酸钙晶粒间的复杂相互作用及其固有性质。研究人员发现，每个“陶瓷盘”被生物高聚物分隔，表面覆盖一层纳米级凸起，生物高聚物分子附着在这些突起中间。

布鲁伊特表示，该小组目前研究重点是“陶瓷盘”与生物高聚物“胶水”之间的力学关系。研究人员希望未来几年能成功复制珠母层的纳米结构，用于制造更安全可靠、更轻便的军用头盔、防弹衣以及汽车车身等。目前，头盔和防弹衣等护甲装备性能不错，但重量沉重是“美中不足”，而这项研究有望解决这一问题。