頭部受傷和腦震盪可能會帶來可怕的後果，甚至可能影響終身。我們能否找到保護大腦安全的萬全之策？大腦是我們脆弱而寶貴的資產，包裹在顱骨的厚重骨質外殼內。在很大程度上，顱骨保護着大腦免受我們日常生活中各種可能的傷害。在這一“裝甲防護層”之下，還有多層保護膜和腦脊液為大腦提供緩衝。
然而，有時光有骨骼的保護是不夠的。對頭部的重擊會導致顱骨破裂，進而損傷裏面的大腦。重擊也會使這個鬆軟的器官在顱骨內來回晃動，當大腦撞擊堅硬的顱骨時，其軟組織很容易損傷。
運動場上的碰撞、自行車事故、在建築工地上跌倒或滑倒，以及戰場上的受傷，所有這些情況對大腦的威脅都超過了日常行為，因此，我們需要對大腦進行額外的保護。頭盔就是最常見的保護方式。不過，頭盔不能僅僅加厚的保護殼，而是必須與使用場景相匹配，同時儘可能提供最佳的保護效果。
隨着先進的新材料不斷面世，以及各種創造性的思維，新一代的保護頭盔正在讓我們脆弱的大腦更加安全。
2018年，兩名警察在阿富汗東部的邁萬德營向一羣美軍士兵開槍，導致一名陸軍參謀軍士長喪生。另一名在伏擊中受傷的士兵也可能在當天喪生。
上士史蒂文·麥奎因被一輛皮卡車後部的機關槍近距離擊中腦後部，衝擊力將他撞倒在地。令人驚訝的是，幾秒鐘後他又站了起來，重新開始戰鬥。子彈擊中了他麥奎因的頭盔，而頭盔吸收了衝擊力並阻止了子彈。這名士兵之所以能倖存下來，很大程度上要歸功於他頭上那頂具有非凡韌性的頭盔。這種頭盔被稱為“頭部綜合保護系統”。
和戰場上的軍人一樣，軍用頭盔也面臨着一個獨特而不斷變化的挑戰，包括各種小塊、密集和高速的物體，特別是炮彈碎片和子彈。
20世紀早期，士兵們佩戴的是鋼盔。後來到20世紀70和80年代，鋼盔被凱芙拉頭盔取代，但古今，凱芙拉材料已經被聚乙烯取代。這裏説的不是飲料瓶和三明治包裝上的低密度聚乙烯，而是超高分子量聚乙烯。這種材料甚至可以在近距離攔截大口徑步槍子彈。
美國陸軍士兵防護裝備產品經理金傑•懷特海德中校表示：“從提供保護的程度上，UHMWP目前是用於頭盔的材料中最棒的。”UHMWP由分子量比普通聚乙烯大一百倍的分子組成，可以紡成纖維，看起來和感覺上都與尼龍相似，但是卻能防彈。
為美國生產軍用頭盔的是3M公司，其防務產品開發高級經理瓦西里奧斯•布拉霍斯表示：“UHMWP的獨特之處在於它的強度和韌性。”這裏的“韌性”是一個技術術語，既包括拉伸材料所需的力量，也包括材料在斷裂前的拉伸距離。UHMWP之所以能很好地攔截子彈，正是因為它有足夠強的拉伸性能，而且能吸收大量能量而不斷裂。
美國陸軍將在明年採用一種改進型的頭盔，作為下一代作戰頭盔，更好的防護材料也正在研製中。“UHMWP還相對年輕，沒有完全得到利用，”布拉霍斯説，“我們大約只開發了它60%的能力。”
然而，即使頭盔擋住了子彈，佩戴者仍然可能遭受鈍挫傷。西班牙巴倫西亞理工大學的工程師瑪爾塔·波羅瑪説：“這與其他鈍挫傷非常相似，比如被錘子砸到的損傷。”只不過在槍擊情況下，鈍挫傷是由一個速度高達每秒幾百米的物體造成的。
當頭盔被子彈擊中時，會變形並向內彎曲。如果變形大於頭盔內表面與頭部之間的距離，則子彈就會穿過頭盔並擊中頭部，造成相對嚴重的創傷。如果頭盔更堅固、變形更少，則創傷的風險可能會降低，但這會增加子彈穿過頭盔的幾率。“從我們的角度來看，阻止頭盔被子彈穿透的重要性遠遠超過了任何鈍挫傷的風險，”布拉霍斯説道。
承受一部分鈍挫傷的風險被認為是目前最好的權衡之計。瑪爾塔·波羅瑪的團隊正在努力釐清這種危險並建立標準，包括建議為頭部較大者生產的頭盔不要減少襯墊的厚度。他們認為，應該根據佩戴者的頭部比例來增加頭盔的尺寸。其他研究人員也在開發更好的減震材料，試圖進一步減少頭部損傷。
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文章出處：新浪科技