防弹衣是用什么材料做成的?尿不湿为什么能不湿?为什么外科手术的缝合线会被人体吸收?| 为什么

政务   2024-10-05 11:01   上海  
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防弹衣是用什么材料做成的?


秦皇陵出土的兵马俑身披铠甲,这表明中国在2200年前就懂得用铁甲胄保护战士。不过金属铠甲毕竟太沉重,而且穿着之后行动不灵活。2006515日,一位南非巡警在追捕凶犯时,凶犯把尖刀刺向警察的心脏,警察处之泰然,一个反肘就制服了凶犯。为什么凶犯的利刃无法刺进警察的胸膛因为警察穿着现代化的轻盈铠甲——防弹衣。


最初的防弹衣很简单,只是在背心里插进钢板,又硬又重。在第二次世界大战中,美国用玻璃纤维和尼龙做成软质防弹衣,重量约为4.5千克。后来又改用钛合金、铝合金、氧化铝防弹陶瓷板取代钢板制成新一代硬质防弹衣,重量也大为减轻。经过不断改进,又发明了用“凯夫拉”(聚对苯二甲酰对苯二胺纤维)、“斯佩克特拉”(特种聚乙烯纤维)等材料制成的新颖防弹衣,它们又轻又软,而且防弹性能优异。例如“斯佩克特拉”的防弹能力是钢的11倍,穿着该防弹衣后,胸部受伤造成的死亡率从30%降到8%,腹部受伤的死亡率从39%降到7%。新式防弹衣的这种强大保护功能,使之成为警察、士兵甚至政要们保护自身安全的必要选择。

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尿不湿为什么能尿而不湿?



婴幼儿由于不能控制自己的大小便,所以需要使用尿布,防止弄脏身体和衣裤。传统的尿布是用吸水性较好的棉布做成的。棉布为什么能吸水呢这是因为棉布的主要成分是纤维素。纤维素分子之间有许多小空隙,水分子可以渗透到这些空隙中。纤维素上还有许多叫作羟基OH的基团,而水分子中也有羟基。水分子的羟基被纤维素的羟基“捕捉”住后,两者通过氢原子“结合”在一起,生成氢键,水分子就不能再到处乱跑了。这就是棉布能够吸水的原因。


棉布做的尿布虽然能吸水,但吸水能力不强。吸了一点水的棉布就湿漉漉的了,用手一挤还能挤出水来。所以,传统尿布需要时常更换,才能保持婴幼儿身体干爽。能不能提高尿布的吸水力,让尿布吸更多的水呢?


尿不湿就是为了适应这个需求开发出来的吸水功能更强的产品。科学家用棉布等天然纤维为基本原料,再加入一些吸水能力更强的化学物质,如环氧乙烯,通过“接枝”(一种化学反应)将其“接”到纤维素上,就能制成具有超强吸水能力的尿布——尿不湿。尿不湿能吸收相当于近百倍本身质量的水分,并将这些水分牢牢地“锁定”在分子里,所以即使吸了很多水,它仍然十分干爽。

能用于制作尿不湿的保水材料,还可制造吸水纸、餐巾纸,以及用于土壤保湿和医药等许多领域。

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为什么外科手术的缝合线会被人体吸收?




生活中,难免会遇到受伤的情况。如果伤口比较大、比较深的话,就需要对伤口进行缝合伤口需要用专门的手术缝合线来缝合,一段时间后,皮肤和肌肉组织会逐渐愈合,这时,还需要把缝合线拆除。如果是体内开刀的话,也需要缝合,要是这种手术缝合还需要再次开刀来拆除手术缝合线,那岂不是太麻烦,也太痛苦了吗幸好,科学家发明了一种缝合线,缝合后不需要拆除,在伤口长好后缝合线会自动消失。这是怎么回事呢


原来,这种缝合线与普通的线不一样,可被人体吸收。制作这类医用缝合线的材料是PGA和PLA,它们都是可降解的医用高分子材料。


PGA的名称是聚乙交酯;PLA的名称是聚丙交酯,又名聚乳酸。两者很相似,都具有一定强度。它们的化学表达式分别为:


PGA和PLA有一个特别的性质,就是遇到水以后会慢慢地变化:化学表达式中红色箭头所指处,碳原子和氧原子之间的化学键断开,高分子“裂开”变成了小分子。由于这些小分子可以被人体吸收,所以用PGA或PLA制作的缝合线几周后会“自动”消失,而不需要专门拆线了。由于PGA和PLA的这种特性,因此它们还可以制作其他各种医疗用品,比如包扎伤口的绷带,在骨科手术中用到的螺丝钉等。



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整理:公子欣

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