可經受超音速撞擊的蛋白質材料問世

英國肯特大學團隊創造了一種新的減震材料并獲得了ZL，這種材料可徹底改變國防和行星科學領域。這種新型的基于蛋白質的材料家族被命名為踝蛋白沖擊吸收材料（TSAM），代表了已知的第一個能夠吸收超音速射彈沖擊力的合成生物學材料，為開發下一代防彈裝甲和彈丸捕獲材料打開了大門，從而能夠研究太空和高層大氣中的超高速撞擊。該研究發表在最近的bioRxiv預印本網站上。

研究人員解釋說，對細胞天然減震器踝蛋白（Talin）的研究表明，該分子包含一系列二元開關結構域，這些結構域在張力下打開，并在張力下降后再次折疊。這種對力的反應使踝蛋白具有分子減震特性，保護人體細胞免受較大力量的影響。將踝蛋白聚合成TSAM時，踝蛋白單體的減震特性賦予了材料令人難以置信的性能。

研究團隊展示了TSAM的實際應用，這種水凝膠材料經受住了1.5公里/秒的超音速撞擊，這要比太空粒子撞擊自然和人造物體的速度（通常大于1公里/秒）以及槍口速度（通常在0.4—1.0公里/秒間）都要快。該團隊還發現TSAM不僅可吸收玄武巖顆粒（直徑約60微米）和較大的鋁彈片的沖擊，還可在沖擊后保存這些顆粒和碎片。

目前的防彈衣通常由陶瓷面和纖維增強復合材料組成，這種材料既笨重又不方便。雖然這種裝甲可有效阻擋子彈和彈片，但無法阻擋可能導致裝甲后方鈍傷的動能。此外，這種形式的裝甲在撞擊后通常會受到不可逆轉的損壞，因為結構完整性受損會阻止進一步使用。

如果將TSAM結合到新的裝甲設計中，或可成為這些傳統技術的替代品，提供更輕、更耐用的裝甲，保護穿戴者免受更廣泛的傷害，包括由沖擊引起的損害。