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新材料推動警用裝備新發(fā)展
2014-07-09 10:53:47 來源 :
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???????中國國際警用裝備網綜編：科學技術是第一生產力。目前，蜂擁而出的新材料由于具有耐高壓、耐高溫等傳統(tǒng)材料無法比擬的優(yōu)異性能，決定了新材料具有廣闊的應用空間。當這些新材料應用到警用裝備，就有效地促進了刑事科學的技術進步、提高了警務效能，甚至逐漸推動了警務戰(zhàn)略的調整和警察意識的轉變。
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一般來說，警用裝備的功能主要可分為：
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1、保護功能。保護執(zhí)行任務的警察免受傷害并防止設備受到破壞。主要有個體保護類和主動防御類兩種。有防彈衣、防射頭盔、防強光射傷眼睛的護目鏡、裝有耳機的電子隔音護耳套及電子防彈、防爆設施，等等。
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2、追堵、攔截緝捕功能。警察經常執(zhí)行圍追堵截犯罪嫌疑車輛和嫌疑人的任務，而且這些基本上是近距離操作，使得工作的危險性高、難度大。典型的有在廣西追捕番禺劫運鈔車大案嫌疑人、追捕董文語、馬家爵等重案的犯罪嫌疑人等。使用現代的記錄、麻醉、控制用的特種器械往往可以置對方于難以招架的境地，從而順利完成任務。擔負這種功能的主要有電警棍、電擊手槍、強光手電、噪聲炸彈、爆燃彈、煙霧彈、染色彈、麻醉器、緝捕網(網槍)、橡皮子彈、路障等。
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3、觀察、搜救功能。在許多情況下，警察擔負搜救、追逃、營救人質等任務。典型的有救助登山、落水的危急人員、考察復雜地形等。用于此類任務的有新型飛機、特種警用汽車和攀爬、切割等功能用具。
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4、驅趕功能。為防止聚眾活動激化釀成極端事件，，在需解除帶有暴力趨向的群體時使用。如催淚彈、高壓水槍、水炮等。
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隨著新技術的涌現，新材料的使用，警用裝備的功能發(fā)展和完善，無不直接與材料的進步有直接關系。主要表現在：
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為了個體防護裝備的功能化、人性化，目前普遍采用了芳綸及超高分子量聚乙烯纖維等高性能材料作為防彈主體材料，用于生產防彈衣和其他防彈設施中，同時根據不同類型直射槍彈的防護要求，加裝新型防彈陶瓷加強板，需要時即成為軟硬結合的人體盾牌。在加裝一片３．２公斤的高等級復合陶瓷防彈板后，能抵御彈速９２０米/秒的５．８毫米鋼芯步槍彈，由此可見性能十分優(yōu)良。防射頭盔也采用玻璃鋼—鉻鋼玉復合材料 ，使得在防護性能提高的同時，重量大大減輕.
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與此同步，多種警用特種器械都由于使用復合材料而大大改善了功能。
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（二）結構材料的改善提高了警用特種器械的性能
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結構材料是以力學性能為基礎，以某種形式的結構框架獲得其外形、大小和強度。以實現器械功能所使用的材料。當然，結構材料對材料的物理化學性能也有一定的要求，如光澤、熱導率、抗腐蝕與氧化的能力等。結構材料的改善使警用器械逐漸達到輕型、牢固、高效能、功能延伸，因而更加實用。早期的防彈衣、頭盔等多用鋼制，缺點是重量大、防護性能不理想。從２０世紀７０年代初期研制出了玻璃鋼—鉻鋼玉—碳化硼復合結構和鋁合金結構兩種防彈衣。也有的采用高性能的特種防彈鋼作為防彈主體材料。高性能結構材料具有更高的強度、硬度、塑性、韌性等力學性能，并適應特殊環(huán)境要求，包括新型金屬材料、高性能結構陶瓷材料和高分子材料等，也正在逐漸擴大領域，應用到警用特種器械的研發(fā)中來。
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（三）新一代的警用裝備將更加依賴功能材料
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電子防彈材料制作的防彈衣和防彈設備不僅能防彈，而且還能捕捉到來襲炮彈所發(fā)出的信號以后，立即進行處理，并在幾微秒之內對信號進行修改，并發(fā)送出去，使來襲炮彈引信受騙上當，在距離幾百米的地方就誤認為已到達了應該引爆的高度，從而提前爆炸。它不僅能對付單發(fā)炮彈，而且可對付多發(fā)彈來襲；防彈鋼片和高強纖維防彈織物組成防彈層，可完成分散與消耗掉子彈所具有的能量，可有效防止手槍、輕型沖鋒槍彈對人體傷害，已用于防彈衣的設計；多能防彈衣使用最新材料制成，具有防彈、防化學戰(zhàn)劑、防火、防熱核、防紅外監(jiān)視、防激光、抗御風雨等多種功能，高強度尼龍絲具有重量輕、韌性強、不易損壞等功能特點，所制成的緝捕網由單發(fā)射網槍發(fā)射出去，在10米的范圍內將犯罪分子罩住，使歹徒無法奔跑，制勝率高，安全方便。如此等等，都是依賴新型的功能材料實現的.
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利用具有良好的力學性能，抗張強度和彈性并且重量輕的材料制作蜘蛛絲防彈衣，重量將更輕、防彈性能將更好；仿生防彈衣和防彈設備利用類似松塔結構的人造纖維系統(tǒng)，組成新的纖維結構，能適應外界自然條件的變化；
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專家提出獲得這些新結構材料的基礎是要有能力從分子層面開始控制材料構架的所有方面，切實可行的方法是重組DNA技術，即使用生物合成過程的能量來控制聚合的順序和鏈的長度。他們收集所有數據，通過計算機模擬技術設計出一種分子模型，并將迄今所得到的有關這種纖維的結構信息全部集成進去，還設計了合成基因為絲蛋白的復制品編碼。這些基因被植入酵母和細菌，蛋白質的復制品由此產生,把這種蛋白質溶解于一種化學溶劑中，溶液通過濕法成型由小孔擠出，紡出了堅固的纖維。這些生物纖維有許多可能的用途，它既輕又結實又有彈性，適宜制造輕量型防彈背心、頭盔乃至降落傘繩索，還可能在衛(wèi)星和飛機上得到應用.
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隨著打擊暴力犯罪和各種刑事犯罪任務的不斷加重，警用裝備的不斷革新問題也日益引起重視。材料科學有關技術在警用技術裝備領域發(fā)揮的巨大作用，并預期隨著材料科學的迅速發(fā)展，它將在這一新領域發(fā)揮更大作用。
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