盖世汽车讯 虾、龙虾和蘑菇看起来都不是适合战场的工具，但是，据外媒报道，美国休斯顿大学（the University of Houston）的工程师采用壳多糖（亦称几丁质，在节肢动物和真菌细胞壁中发现的葡萄糖的衍生物）和3D打印技术，制造了高强度多层涂层，可以保护士兵免受子弹、激光、有毒气体和其他危险的伤害。

（图片来源：休斯顿大学）

陶氏化学公司化学与生物分子工程讲座教授Alamgir Karim表示，虽然谷物被认为是一种可持续性生物材料，但几丁质有望成为一种使用更广泛的材料，可经过加工，用于现在需要基于石油制成的塑料产品中。他问道：“如果我们可以加工此类材料，让它们达到一定的性能水平，就能够为塑料世界做出有益的事情。经过设计，将此类材料制成生物可降解产品，然后就可以分解并回归到大自然。”

Karim还担任了国际聚合物&软物质中心（the International Polymer & Soft Matter Center）的主任以及休斯顿大学材料工程项目的主管。他是该项目的首席研究员，得到了美国国防部60万美元的拨款。工程技术助理教授Venkatesh Balan以及化学和生物分子工程系副教授Megan Robertson也是主要研究员。

研究人员的任务是研发坚韧、耐用、抗菌的多层薄膜，能够抵抗炮弹或激光的冲击，同时能够吸收有毒气体。Karim表示，该项研究的成果还可应用于军事以外的领域，能够扩大其环境效益。

几丁质是真菌细胞壁和节肢动物（包括甲壳类动物、昆虫和软体动物）外骨骼的主要成分，也存在于鱼鳞中，获取之后，能够经过加工产生几丁聚糖，或几丁质（Chitin）的脱乙酰基产物。此种纤维也可生产为膳食补充物，并出售用于治疗肥胖症、高胆固醇、高血压和克罗恩病。此外，与脆脆的几丁质相比，几丁聚糖的处理更容易。

Balan的实验室正生产用于医疗和工业的生物分子，其正利用化学工艺和酶法，采用甲壳类动物的壳来生产几丁聚糖分子。他表示：“我们也在尝试利用蘑菇生产几丁聚糖分子”，还指出蘑菇能够可持续地产生更加一致的聚合度，有助于实现几丁质的生产标准化，再将其加工成几丁聚糖。

几丁聚糖聚合物的稳定来源仅仅是个开始。Robertson将决定如何改变几丁聚糖表面的原子组成，以改善其与功能层的接口。她的研究包括从可再生能源中设计可持续性、可生物降解的聚合物。她表示，几丁聚糖和聚合物之间兼容性增强，将提高涂层捕捉气体或吸收炮弹冲击的能力。

而Karim就专注于此，其正在设计一个多层系统，将由得到硬化的抗冲击层、吸收能量的压碎层、有毒气体吸收层以及织物粘合层组成，其中压碎层让人想起现代汽车的设计方式，即在发生碰撞时会粉碎，为乘客舱提供保护；有毒气体吸收层在几丁聚糖中分散了炭纳米粒子；织物粘合层则将涂层与帆布和其他织物粘合在了一起。其中将涉及3D打印出不同的几丁质纳米颗粒和由几丁聚糖制造或加固的破碎带设计结构，并测试其抗冲击能力。

Karim表示：“这是一个非常好、非常环保的项目，可应用于汽车、建筑和其他行业。”