"水上漂"是武侠电影中经常出现的场景，但在现实中要实现这种效果却非常困难。然而，通过使用一种特殊的非牛顿流体，我们可以实现类似的效果。
非牛顿流体是一类流体，与牛顿流体相对应。牛顿流体如水和空气具有固定的粘度，其剪应力与剪切应变率成线性关系。而非牛顿流体如牛奶、沥青和淀粉糊则表现出剪应力与剪切应变率之间的非线性关系，其粘度是可变的。
然而，并非所有的非牛顿流体都能实现"水上漂"。在这些非牛顿流体中，有一类特殊的流体被称为"剪切增稠液体"（STF）。这种流体在受到外界击打或冲击时会变得坚硬，类似固体的特性。而当外力消失或轻轻触碰时，它们又会重新变回流体状态。剪切增稠液体利用这种特性可以制成柔性防弹衣，将其与传统硬质防弹衣相比，不仅能够有效防弹，而且具有轻便舒适的特点。
目前，国际上通常使用二氧化硅微颗粒悬浮在聚合物溶液中形成的剪切增稠液体。2003年，美国特拉华大学的Wagner教授及其团队成功将剪切增稠液体应用于防弹材料，制造出一种新型的防弹复合材料，并开发出了STF增强的防弹衣。这种软体防弹衣不仅受到了广泛关注，而且在中国的科学研究机构如中国科学院力学研究所、中国科学技术大学和北京理工大学等也取得了许多成果。
除了剪切增稠液体，还有一种被称为"剪切硬化胶"的材料，它能够在受到冲击载荷时发生化学键变化。剪切硬化胶相较于剪切增稠液体具有更好的热稳定性和可塑性，因此更为方便实际应用。在正常情况下，剪切硬化胶呈现出松弛柔软的粘流态，具有优异的粘附性和可变形性。但当遭受外界冲击时，剪切硬化胶的分子结构会发生改变，化学键重新排列并形成更强的连接，从而使其变得坚硬，具备抵抗冲击的能力。
剪切硬化胶的应用领域非常广泛，包括防弹材料、汽车安全、航空航天等。在防弹领域，剪切硬化胶可以用于制造防弹衣、防弹车辆以及防弹玻璃等。与传统的硬质防弹材料相比，剪切硬化胶具有更好的柔韧性和可塑性，能够适应不同形状的表面，提供更全面的保护。
在汽车安全方面，剪切硬化胶可以应用于车辆的撞击吸能部件，当发生碰撞时，剪切硬化胶可以迅速变硬，吸收和分散碰撞能量，减轻乘员的受伤程度。此外，剪切硬化胶还可以用于制造护栏和道路标志杆等道路设施，以提高交通事故的安全性。
在航空航天领域，剪切硬化胶可以应用于飞机和航天器的结构件，例如翼尖、机身和舱壁等。当遭受外界冲击或高速飞行时，剪切硬化胶能够迅速变硬，增加结构的强度和刚度，提高整体的耐久性和抗冲击性能。
总之，剪切增稠液体和剪切硬化胶是目前在防弹和抗冲击领域中研究较多的材料。它们通过利用非牛顿流体的特性，在受到外界冲击时能够迅速变硬，提供有效的防护。随着科学技术的不断进步和材料研究的深入，相信这些材料在未来将继续发挥重要作用，并为我们提供更安全、更可靠的防护解决方案。
中国科学院力学研究所团队提出了一个创新的概念，即柔性智能抗冲击材料因子（英文名为FIAM，Flexible Intelligent Anti-impact Material），简称为FIAM因子。这些因子是指一类具备应变率增强特征的材料，在介观-微观尺度上能够与传统工程材料结合，通过微结构、分子和原子等不同层面的调整，在不改变材料初始性质的情况下，提高对外部冲击载荷的智能响应能力。
我们将这个过程称为FIAM因子定向赋能的工艺。基本流程是从多种具备智能抗冲击性能的材料中提取有效的组分作为备选因子，然后根据不同的冲击条件（如子弹冲击、人体跌倒、屏幕冲击等），进行反向设计，选择符合要求的因子注入到传统材料中，形成具备可靠性和抗冲击性能的新型防护材料。
FIAM因子有多种类型。根据物理状态的不同，可以分为溶液型、凝胶型和固态型；根据物化特性的不同，可以分为水性和油性；根据透光度的不同，可以分为高透型和半透型。从应用场景上看，还可以分为光学材料因子、橡胶材料因子和泡沫材料因子等。
“最初FIAM材料成功应用于我国专用关键器件的防护结构上，大幅提升了相关防护性能。他们希望将这种FIAM材料推广到民用市场，以便更多的人能够享受到它的好处。”中国科学院力学研究所项目首席科学家魏延鹏表示，FIAM因子具备广泛的民用应用潜力，他认为通过将这一技术应用于更广泛的领域，可以让更多人受益。
据介绍，FIAM因子可在动力电池、运动健身和柔性显示等领域发挥作用。最新实验结果显示，采用FIAM因子注入技术形成的灌封胶体系能够提升电动汽车底盘的抗撞击性能，有效降低电池在碰撞时受损的概率，从而提高整车的安全性。
针对运动健身领域的低冲击环境，FIAM-S04因子经过注入传统TPE（热塑性弹性体）材料后，形成了一款全新的瑜伽垫产品，名为ISHELTER。经过测试，ISHELTER瑜伽垫能够显著降低进行大幅瑜伽动作时对膝部和肘部施加的压力，有效预防了关节疲劳损伤。该产品连续两年参展于亚洲最大的户外展览会——ISPO运动用品与时尚展，广受瑜伽爱好者的好评。
目前，FIAM因子赋能技术已经扩展到柔性显示领域。OLED柔性显示模组的抗冲击性能一直是制约其广泛应用的关键问题。然而，在提升抗冲击性能的同时，还需保证材料的高透光度，这对改善显示组件的性能提出了前所未有的挑战。通过将FIAM因子注入到显示模组的各层材料中，根据应用需求和力学场景进行调整，能够满足不同的光学和防护性能要求，从而显著提升显示组件的抗冲击性能，为柔性显示器件的大规模应用带来了光明的前景。从最初的“水上漂”到创新的“液体盔甲”——柔性防弹衣，剪切增稠材料一直是国内外研究的热点之一。经过长期的研究，国内外已积累了大量经验和成果。在工程化方面，中国已成功开发出多种相态的FIAM因子，包括粉末、固态和液态形式。这些因子可应用于防弹衣的灌封胶体以及动力电池、柔性显示模组、运动健康等广泛领域。
魏延鹏正高级工程师表示，目前FIAM因子的民用市场应用主要授权中科力信公司推进。据了解，北京中科力信科技有限公司由中国科学院力学研究所冲击防护技术团队及管理团队共同发起成立，公司主要着重于柔性智能抗冲击防护技术的研发及产业化发展，目前已经拥有多款材料级、结构级定型产品，是一家打造国内一流的集防护产品开发、定制化防护解决方案为一体的军民融合高科技企业。
中科力信执行董事/总经理杨喆表示，今年年初开始，中科力信的目标是通过与产业链的合作，实现产品的大规模量产。近几个月来，他们多次前往长三角地区，与潜在合作伙伴进行深入的洽谈。他们带着自己的FIAM因子库，希望找到适合量产的解决方案。这一举措旨在将中科力信的技术成果应用于实际生产中，使其产品能够更广泛地满足市场需求。
目前，中科力信已经取得了柔性屏抗冲击膜的关键突破。虽然该产品在技术上已经达到可用的水平，但离最终的市场推广还有一段距离。杨喆强调，他们需要继续打磨产品，以确保消费者能够真正感受到技术的价值和特点。
中国科学院力学研究所团队致力于将FIAM因子赋能技术不断推向前进。他们不断探索创新，并与不同领域的合作伙伴共同攻克技术难题，以实现更广泛的应用。随着FIAM因子的成功应用于战略需求和民用领域，中国科学院力学研究所团队为科学技术发展做出了重要贡献，并在国际上赢得了声誉。
随着技术的不断进步和创新的推动，FIAM因子将继续在材料科学和工程领域发挥重要作用。通过不断改进和优化，FIAM因子将为人类创造更安全、更可靠、更具创新性的材料和产品，推动科技进步，为社会进步做出贡献。中国科学院力学研究所团队将继续引领这一领域的研究，推动FIAM因子技术的发展，并为实现更美好的未来而努力奋斗。