滑雪、騎行等一些運動項目，由于場地復雜，速度較快，運動者在高速運動狀態(tài)下一旦發(fā)生撞擊、摔滑等事故，將會造成嚴重傷害甚至危及生命安全。研究表明，使用護背、護腕、髖墊、膝關節(jié)墊等防護裝備可以明顯降低運動者受傷的整體風險。因此防護裝備已成為必要的運動裝備之一。尤其是近年來隨著“帶動三億人參與冰雪運動”目標的提出，運動防護裝備行業(yè)也迎來史無前例的發(fā)展機遇。本刊特設專題系列從護具所用抗沖擊材料的研究、相關產(chǎn)品的外觀設計到商業(yè)品牌推廣等多個角度剖析運動防護裝備的發(fā)展現(xiàn)狀，下文主要介紹國外抗沖擊材料的研究現(xiàn)狀。

　　抗沖擊材料是防護裝備的核心，其作用包括消耗和吸收因墜落、打擊或其他突然沖擊而產(chǎn)生的能量；防止穿透、擦傷和撕裂傷；為關節(jié)、肌肉和骨骼提供支持。柔韌舒適的輕質抗沖擊防護材料是目前體育用品所追求的方向。

　　目前，國外商業(yè)化應用最廣的抗沖擊材料是D3O和Poron XRD。2004年，英國工程師Richard Palmer發(fā)明了非牛頓流體材料D3O，組分中的聚硼二甲基硅氧烷是一種剪切增稠流體，在常規(guī)狀態(tài)下柔軟，當受到劇烈撞擊或擠壓時會瞬間變硬。這是由于當作用力緩慢施加到剪切增稠流體時，聚合物鏈有時間移動并重新排列，而黏度不受影響；若快速施加作用力，聚合物鏈就會糾纏在一起，反映到外部即為收緊變硬，從而抵抗外力。發(fā)明者稱它能在納秒級的不同沖擊情況下做出不同反應，在相同的沖擊力下，達到相同的防護等級時，D3O的厚度是高密度海綿厚度的 1/25。2006年都靈冬奧會上，美國隊和加拿大隊已開始使用添加D3O材料的護具。許多國外護具品牌，如Xion、Scott、Demon等都與D3O實驗室建立了合作，在產(chǎn)品中使用D3O材料。

　　美國Rogers公司開發(fā)的Poron系列材料產(chǎn)品，成分為聚氨酯發(fā)泡體，外觀呈高密、微細而均勻的細胞狀結構，具有高能量吸收性、高緩沖性和高壓縮還原性。其中的Poron XRD被廣泛應用于各類護具中作為緩沖吸能材料。G－FORM和鎧武者等品牌也使用了Poron XRD，其舒適度高，觸感柔軟，在受到撞擊的瞬間，會增加自身硬度并吸收多余的沖擊力，具有優(yōu)異的安全防護性能。

　　2006年，美國Dow Corning（道康寧）公司開發(fā)出了“DEFLEXION”高性能紡織品和沖擊吸收材料，旨在吸收和分散沖擊能力、提供保護的同時又不增加傳統(tǒng)襯墊和防彈衣的體積和剛度。該類材料包含TP－Range和SRange3D兩個系列，前者是一種熱塑性彈性體，而后者為有機硅摻雜聚酯類3D間隔織物，平時表現(xiàn)為易彎折的織物，當受到撞擊時，有機硅分子迅速在撞擊點聚集，使織物堅硬起到護甲的作用，當沖擊力消失后立即恢復到柔軟狀態(tài)。

　　此外，瑞典POC公司獨立開發(fā)了裝甲防護材料VPD（Visco-elastic Polymer Dough，團狀黏性聚合物），其手感與面團類似，具有高阻尼性；受到?jīng)_擊后立即變硬并吸收大部分沖擊能量，發(fā)生壓縮形變。區(qū)別于D3O的分子間鎖緊、形變量小，VPD會迅速收縮變硬，但D3O的反應更迅速。VPD 2.0是POC的防彈背心材料之一，除了抗沖擊，還有防撕裂能力，但吸能效應和反應速度均弱于D3O，吸收沖擊力時的震動和沖擊感也更強，舒適性較差。