对话中国科学院魏延鹏：从特种冲击防护到保护膝盖，国防黑科技如何转民用？丨科创100...

对话中国科学院魏延鹏：从特种冲击防护到保护膝盖，国防黑科技如何转民用？丨科创100人_新浪财经_新浪网

　　新浪科技 周文猛

　　绝大多数人往往只能在警匪片里才能看到的防弹装备，如今他的防弹材料技术，正在向民用市场延伸，被运用到手机屏幕、瑜伽垫等大众消费品领域。

　　近日，中国科学院第十九届公众科学日活动在其下属百余个院属单位举办，新浪科技获邀走进由钱学森创立的中国科学院力学研究所，与中国科学院力学研究所流固耦合系统力学重点实验室魏延鹏研究团队进行了一次深度交流。

　　在与新浪科技《科创100人》沟通中，魏延鹏指出，该团队已将关键结构抗冲击防护技术，运用至新型柔性防弹装备内衬垫设计、护膝护肘等特种市场，以及动力电池灌封、柔性屏、瑜伽垫及老年人防护等民用市场。

　　他透露，团队研发出的一种FIAM（Flexible Intelligent Anti-Impact Material）柔性智能抗冲击材料（或FIAM智能抗冲击因子），能够对一些冲击环境产生智能的响应，从而把与自身相结合的结构或者装备的防护性进行大幅度提升，从而起到有效的防护作用。

　　据悉，目前魏延鹏技术团队已具备该种FIAM柔性智能抗冲击材料的环境反向定制能力，能够针对不同场景的材料需求，快速定制出不同的抗冲击材料，满足不同的场景运用需求。

　　起源特种结构抗冲击保护，FIAM智能因子是什么？

　　在一些专用领域，起控制作用的电子结构如何在超高冲击环境下仍保持精准计算、不受信号干扰，面临着巨大的挑战。而魏延鹏团队最初研发的抗冲击材料，便是用来保护此类电子器件在受到强烈冲击时仍可正常发挥作用。

　　据魏延鹏介绍，“在一些碰撞过程中，其冲击的载荷大概可以达到100000g的加速度量级，在这种情况下，普通的电子元器往往难以生存。”然而，出于特种需要，魏延鹏团队历时十余年，最终突破“卡脖子”限制，研发出了第一款FIAM柔性智能抗冲击材料——智能柔性电子灌封胶，用于保护高速碰撞状态下的电子元器件。

　　据魏延鹏介绍，该一个工程材料（普通的多孔材料）与FIAM智能因子相结合的时候，它能够通过在所结合的材料结构内部形成一种特别薄壁的缓冲单元，对结构的壁面进行深度改造，从而形成一个动态响应的机理，当发生冲击的时候，能够有效减缓冲击所带来的伤害，从而起到有效防护。

　　以硼氧键的防护效果为例，魏延鹏介绍指出，“当硼氧键受到冲击载荷的时候，硼氧键会断裂，硼原子要跟下一个氧原子结合，但是它们的断裂是需要一定速度限制的，当一个冲击载荷很快的时候，它就来不及断，于是它就扛住了，于是便产生了一个抗冲击效果。”

　　“以前的材料是不具备这种特性的，就是因为它材料本身的属性决定的。”魏延鹏表示。他强调，“FIAM智能因子并不是通过简单的涂抹附着等方式与想要保护的材料相结合产生抗冲击，而是在想要保护的材料本身融合在一起的，在生产的时候就已经开始结合。”

　　从特种冲击环境到民用冲击环境，已具备快速反向定制能力

　　有了从0到1的突破后，魏延鹏团队开始考虑将该技术从最初的特种结构抗冲击保护，拓展运用至防弹装备、护膝护肘领域。与此同时，在新能源、消费电子、运动健身以及老年防护等民用市场领域，基于FIAM智能因子研制的动力电池灌封胶、柔性折叠屏、瑜伽垫等大众类消费产品，也将很快面向市场推出。

　　在魏延鹏带领下，新浪科技参观了中国科学院力学所流固耦合系统力学重点实验室。据魏延鹏介绍，目前该团队不同的FIAM智能因子产品已经多达30余款，同时已经具备快速反向定制能力，能够根据不同行业领域、客户场景快速提供反向抗冲击材料定制。

　　据介绍，魏延鹏团队在国际顶级期刊CST上发表的文章显示，基于FIAM因子赋能形成的IMECAM新型柔性防弹衣内衬垫，能够提供强大的冲击钝性伤害保护，同时保证低密度、轻质、高强、贴身舒适。相比普通的内衬垫，魏延鹏团队研发的内衬垫可以把冲击的凹陷深度降低51%，降低一半以上伤害。

　　目前，该种材料的性能已经经历国家权威检测中心检测，获得核心CMA检测报告。

　　在柔性屏幕抗冲击保护领域，由于柔性屏不同于普通的直板机有表层玻璃保护，因此，抗冲击能力比较薄弱。目前，魏延鹏团队已经在与京东方等屏幕生产商合作，研发出的FIAM智能因子柔性屏幕在保证透明度的同时，已经能够将抗冲击能力提升30%。

　　此外，在运动健身领域，基于FIAM智能因子运用到瑜伽垫，与普通瑜伽垫相比抗冲击压力降低了53． 9% ，接触压力降至 600kpa以下，不但能够把瑜伽垫变得更加柔软舒适，同时还能实现超强的回弹支撑，对膝盖的损伤保护起到了非常强的作用。

责任编辑：韦子蓉