西瓜从六楼扔下竟完好无损，最近引起热议的“防弹涂层”到底是什么？

转自：科普中国

这涂层到底是什么？它真的厉害到能让西瓜毫发无伤吗？下面我们就来简单分析一下。

西瓜上的涂层是什么？

这段视频没有透露“防弹涂层”具体的成分和工艺，不过从实验内容和演示效果来推测，这里展示的大概是一种弹性体聚合物的保护涂层，它可能是通过喷涂的方式施加到西瓜表面的，涂层的成分可能是某种聚脲材料。

这种涂层的原料通常有两种分开的组分，它们在喷涂的过程中才会混合到一起。混合之后，原料中的不同分子迅速发生化学反应，就会形成一层完整而牢固的固体薄膜。

聚脲（Polyurea）是由异氰酸酯与氨基化合物产生的聚合物 图源：Wikipedia

这种薄膜通常极具韧性，在受到外力撕扯时，聚合物会努力回弹保持原样，很不容易断裂。扔西瓜的实验想要展示的就是这方面的性能。西瓜原本是易碎物，成熟的西瓜甚至用力拍一下就会开裂——但在超韧性涂层的保护下，它从高处摔下依然保持完整。

如果没有保护涂层，扔西瓜的结果原本应该是这样 图源：Veritasium

西瓜后来怎么样了？

在过去，也有人进行过类似的演示实验。例如在科普频道 Veritasium，就能找到一段对聚脲保护涂层 Line-X 的详细测试。通过这段视频，我们可以看到更多西瓜实验的细节。

首先是为西瓜施加涂层的过程。由两种组分混合而成的涂层可以像喷漆一样喷涂到西瓜表面，然后再迅速固化。

喷涂保护层 图源：Veritasium

接下来是涂层西瓜落地时的慢动作画面。可以看到，在落地的瞬间，强烈的冲击导致西瓜下半部分被压扁，西瓜表面的涂层也因此受到拉扯。涂层没有裂开，而是迅速回弹，甚至让西瓜像皮球一样弹起。

涂层西瓜回弹 图源：Veritasium

正如雷军在回复网友评论时说的一样，西瓜上的涂层抗撕裂、抗穿刺性能很好，甚至用斧头都砍不开。

斧头砍西瓜 图源： Veritasium

当然，涂层虽强韧，但保护能力终究是有限度的。最终，人们用电锯锯开了涂层。

锯开涂层后掰开西瓜 | Veritasium

可以看出，在下落的冲击下，西瓜内部其实还是受损了。但这个演示实验依然足以说明涂层韧性很好的特点。

这种涂层有什么用？

在良好的抗撕裂性能之外，喷涂聚脲弹性体还具有耐磨、防水、抗腐蚀、施工方便、不产生挥发性有机物等优点，因此它具有非常广阔的应用前景。通过改变聚合物的分子结构，可以调节涂层的理化性质，适应不同场合的需要。

作为防水材料喷涂在屋顶的聚脲弹性体涂层 图源：mmdynamicroofing.com

比如说，这种涂层可以喷涂在重型卡车上，作为车斗的保护层；可以喷涂在屋顶，作为防水材料；也可以作为衬里用在污水处理池、化工储罐等位置，起到抗腐蚀的作用。此外，喷涂聚脲弹性体还可以增加墙体等结构的抗爆性能，减少爆炸冲击带来的危害。

总之，扔西瓜实验确实为我们展示了一种性能优越的涂层材料，这种材料在生活、工业、军事等领域都有很多应用潜力。

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