最近，小米CEO雷軍在社交媒體上分享了一段有趣的實驗影片。影片中，他從相當於6層樓高的地方上扔下了一個包裹特殊塗層的西瓜。西瓜重重摔落後，看起來依然保持完好。
據說，這顆西瓜表面有“防彈塗層”，這種塗層也被用在小米SU7 Ultra汽車上，用來保護電芯免受損傷。
這塗層到底是什麼？它真的厲害到能讓西瓜毫髮無傷嗎？下面我們就來簡單分析一下。
西瓜上的塗層是什麼？
這段影片沒有透露“防彈塗層”具體的成分和工藝，不過從實驗內容和演示效果來推測，這裡展示的大概是一種彈性體聚合物的保護塗層，它可能是透過噴塗的方式施加到西瓜表面的，塗層的成分可能是某種聚脲材料。
這種塗層的原料通常有兩種分開的組分，它們在噴塗的過程中才會混合到一起。混合之後，原料中的不同分子迅速發生化學反應，就會形成一層完整而牢固的固體薄膜。
聚脲（Polyurea）是由異氰酸酯與氨基化合物產生的聚合物 | Wikipedia
這種薄膜通常極具韌性，在受到外力撕扯時，聚合物會努力回彈保持原樣，很不容易斷裂。扔西瓜的實驗想要展示的就是這方面的效能。西瓜原本是易碎物，成熟的西瓜甚至用力拍一下就會開裂——但在超韌性塗層的保護下，它從高處摔下依然保持完整。
如果沒有保護塗層，扔西瓜的結果原本應該是這樣 | Veritasium
西瓜後來怎麼樣了？
在過去，也有人進行過類似的演示實驗。例如在科普頻道Veritasium，就能找到一段對聚脲保護塗層Line-X的詳細測試[1]。透過這段影片，我們可以看到更多西瓜實驗的細節。
首先是為西瓜施加塗層的過程。由兩種組分混合而成的塗層可以像噴漆一樣噴塗到西瓜表面，然後再迅速固化。
噴塗保護層 | Veritasium
接下來是塗層西瓜落地時的慢動作畫面。可以看到，在落地的瞬間，強烈的衝擊導致西瓜下半部分被壓扁，西瓜表面的塗層也因此受到拉扯。塗層沒有裂開，而是迅速回彈，甚至讓西瓜像皮球一樣彈起。
塗層西瓜回彈 | Veritasium
正如雷總在回覆網友評論時說的一樣，西瓜上的塗層抗撕裂、抗穿刺效能很好，甚至用斧頭都砍不開。
斧頭砍西瓜 | Veritasium
當然，塗層雖強韌，但保護能力終究是有限度的。最終，人們用電鋸鋸開了塗層。
鋸開塗層後掰開西瓜 | Veritasium
可以看出，在下落的衝擊下，西瓜內部其實還是受損了。但這個演示實驗依然足以說明塗層韌性很好的特點。
這種塗層有什麼用？
在良好的抗撕裂效能之外，噴塗聚脲彈性體還具有耐磨、防水、抗腐蝕、施工方便、不產生揮發性有機物等優點，因此它具有非常廣闊的應用前景。透過改變聚合物的分子結構，可以調節塗層的理化性質，適應不同場合的需要。
作為防水材料噴塗在屋頂的聚脲彈性體塗層 | mmdynamicroofing.com
比如說，這種塗層可以噴塗在重型卡車上，作為車斗的保護層；可以噴塗在屋頂，作為防水材料；也可以作為襯裡用在汙水處理池、化工儲罐等位置，起到抗腐蝕的作用。此外，噴塗聚脲彈性體還可以增加牆體等結構的抗爆效能，減少爆炸衝擊帶來的危害。
總之，扔西瓜實驗確實為我們展示了一種效能優越的塗層材料，這種材料在生活、工業、軍事等領域都有很多應用潛力。至於它在小米汽車當中的表現，就讓我們拭目以待吧。
參考文獻
[1] https://www.youtube.com/watch?v=DWkYRh6OXy8
[2] https://www.polyurea.cn/static/upload/download/polyurea.pdf
[3] https://interestingengineering.com/innovation/spray-makes-virtually-anything-indestructible
作者：窗敲雨
編輯：Luna
封面圖來源：雷軍
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