防护屏蔽体、屏蔽墙以及屏蔽墙组件

技术领域

本发明涉及一种防护屏蔽体、屏蔽墙以及可展开的屏蔽墙组件。

背景技术

诸如防弹背心或防刺背心的制品旨在保护穿戴者或被该制品包围的物体免受冲击(例如，来自射弹或钝力的冲击)或免遭穿透(例如，受锋利物体或子弹的穿透)。但是，为了保护使用者，使用者必须一直穿着或携带这些制品，这特别麻烦，特别是在制品庞大或不舒服(例如在背心的情况下)或笨重的情况下。因此，使用者经常为了舒适放弃防护。在特定的社交场合，例如在工作中或社交活动中，使用者穿着背心或类似的防护服可以是不舒服的，因此降低了顺应性。此外，虽然背心在冲击或射弹击中使用者的胸部或背部时可以是有效的，但背心会使使用者身体其他部位例如头部或四肢暴露。当冲击源靠近使用者或物体时，这可以是特别危险的；例如，在力来自手持式武器(诸如刀具或钝力)的情况下，和/或在射弹源(例如子弹)处于近距离的情况下。确实涵盖了这些较高风险领域的任何防护都会导致更多的不便(例如，就机动性而言)，并且在较低风险情况下的日常防护不切实际。防弹或防刺背心也受到限制，因为它们仅被设计用于保护单个人，无法容易地用于保护一个以上的人。因此，在需要使用这种背心的活动期间，需要为每个人配备足够的背心，否则将没有足够的防护因此，提供没有这些缺点的防护将是有利的。

诸如上述的那些制品通常包含撞击面和背面，其中材料以特定顺序布置在撞击面与背面之间。用于防弹衣的典型材料包括碳基纤维，诸如对位芳族聚酰胺纤维、玻璃层压材料、某些聚合物和/或金属或合金。在某些情况下，这些材料以复合结构或层压结构的形式提供，复合结构或层压结构在设计时要考虑到特定的性能。通常，为抵抗穿透(例如，来自有刃武器(例如，带刀刃的制品)的穿透)而设计的制品还包括附加的抗穿透层，诸如金属板或链甲，但是它们可以是笨重累赘的，并且对弹道的防护很低，并且因此，对激励使用者穿戴或以其他方式使用该制品没有帮助。

提供一种不具有这些不足的保护使用者的单元将是有利的。此外，提供可用于保护多个使用者并且可以快速且容易地展开的防护将是有益的。

同样，其他非穿戴式防护制品也遇到类似问题。例如，可以提供旨在最小化射弹或冲击(包括障碍物)的威胁的墙/屏蔽体。这些墙/屏蔽体可以为持久设施，也可以为临时设施。在威胁可迅速发展的两种情况下，因此安装的简便性和速度是降低风险的主要因素。在民用建筑诸如学校中，这些类型的墙/屏蔽体也越来越普遍。典型的屏障是由特别笨重且具有高抗冲击性的材料(诸如混凝土或硬化钢)形成的，以提供有效的防护免遭子弹穿透。但是，这些屏障难以展开和/或展开缓慢，并且如果没有机械设备(诸如电动机)的帮助，人甚至不可能展开它们。此外，当覆盖诸如门窗的入口时，某些可展开的屏障可沿垂直方向展开-例如，它们可从窗户或门上方向下滑动以覆盖窗户或门。这样的屏障必须缓慢展开，因为如果快速移动的钢块从上方撞击到人可以是致命的。

因此，需要提供一种墙/屏蔽体，该墙/屏蔽体提供足够的防护以免受枪支、其他射弹和冲击的影响，但是也可以容易且快速地展开。

发明内容

在本发明的第一方面，提供了如独立权利要求1所限定的防护屏蔽体。特别地，护屏蔽体包括用于保护使用者免受射弹或冲击影响的主体，该主体包括前撞击面和相对的背面；以及设置在主体上的连接器装置，该连接器装置适于允许屏蔽体连接到相邻的防护屏蔽体。撞击面具有由撞击面的边缘限定的周边，并且连接器装置被布置成使得相邻的防护屏蔽体可以连接到该连接器装置，其中相邻的防护屏蔽体的主体在围绕撞击面周边的任何点处与防护屏蔽体的撞击面邻接和/或重叠。

因此，实施例提供了一种屏蔽体或防护罩，该屏蔽体或防护罩可用于通过吸收冲击(例如，来自射弹、武器或碰撞的冲击)和/或防止穿透结构来保护人或物体。屏蔽体包括作为屏蔽体的主要部分的主体，以及保护使用者免受冲击并因此提供防护功能的部分。主体具有外部或撞击面或表面，与撞击面相对的内部或背面或表面以及在撞击面与背面之间延伸的边或边缘。撞击面具有围绕其延伸的周边或连续边缘，该周边或连续边缘可以由主体的边缘限定。屏蔽体还包括使屏蔽体能够连接到相邻的(例如，邻接的)第二屏蔽体的连接器装置或连接单元，例如，也具有连接器装置的一个屏蔽体。重要的是，屏蔽体可以连接到具有权利要求1所述的特征的其他防护屏蔽体，以增加提供给使用者的防护。这意味着可以使用多个屏蔽体来形成具有连续撞击面的连续屏蔽墙或防护屏障。当多个使用者各自具有单个屏蔽体并且可以将屏蔽体相互连接以形成更有效的防护屏障时，这特别有用。屏蔽体也可以组装在彼此的顶部上，以提供增强的防护。类似地，可以组装和拆卸具有较大表面积的墙或屏障，从而更易于运输和储存。例如，每个屏蔽体可以由一个人独立地携带(例如，在帆布背包中)，并且在需要时，多个使用者可以将屏蔽体连接以形成屏蔽体或墙。

设置在主体上的连接器装置(或连接器元件/设备)被构造成允许相邻的第二屏蔽体围绕主屏蔽体连接，其中第二相邻的屏蔽体的撞击面重叠或邻接第一屏蔽体的撞击面。换句话说，连接器装置可以连接到相邻的屏蔽体(并且在一些实施例中，连接到相邻屏蔽体的连接器装置)，并使第二屏蔽体能够相对于该屏蔽体定位，从而使撞击面接触，和/或从正视图看时具有一定程度的重叠(即，从屏蔽体的正面(例如，垂直于撞击框)看时)，以使撞击面形成连续的撞击面层或表面。这可以与接触的撞击面重叠，或者优选地，与屏蔽体的与另一屏蔽体的背面接触的撞击面重叠，或者以相反的方式重叠，使得撞击面一旦连接就基本上面向相同的方向。在某些实施例中，撞击面后面的复合结构可不会直接触及接触也是可能的，例如，在被附加材料覆盖的情况下。

此外，连接器装置适于使得这种邻接和/或重叠可以发生在围绕撞击面的周边的任何点处。换句话说，相邻防护屏蔽体的撞击面可以在围绕防护屏蔽体的撞击面的周边的任何点处接触防护屏蔽体，和/或可以与防护屏蔽体的撞击面的周边的任何部分重叠。提供在围绕圆周的任何点处附接另一防护屏蔽体(例如具有第一方面的特征的防护屏蔽体)的能力的连接器装置具有许多重要的益处。首先，这意味着屏蔽体可用于形成多种不同构造和形状的墙，因此可根据特定情况进行定制。例如，可以将其构造成保护使用者身体的更大面积，或者可以用于保护多个人。另外，在周边的任何边缘或部分处连接到设备的能力可以减少错误尝试连接屏蔽零件的可能性，这对于仅在某些点处相互连接的设备可能会造成问题。需要组装这种防护屏障的情况通常是高应力情况，因此，在围绕周边的任何位置处附接另一其他屏蔽体的能力可以降低在这些情况下发生错误的风险。

可以与第一方面的防护屏蔽体连接的相邻的一个或多个屏蔽体可以包括第一方面的特征。在一个实施例中，相邻的防护屏蔽体与第一方面的防护屏蔽体相同或基本上相同(例如，等同)。因此，在实施例中，这提供了形成模块化墙的一部分的屏蔽体，该模块化墙可以根据需要组装和拆卸。

主体可以为任何形状或构造，包括例如板结构。该形状可以为任何形状，诸如多边形形状，并且可以限定圆形或多边形形状的撞击面。它可以具有平坦的表面，或者可以包括3D形状的表面(例如，前撞击面可以为凸面，而背面为凹面)。撞击面为屏蔽体的正面或前端面，其适于保护使用者免受冲击或穿透，并指向预期的冲击或穿透的方向。因此，撞击面为屏蔽体的一部分，该部分从正面是可见的，并且该部分在防护材料的前面或包括防护材料(例如，如下面关于第二方面所述的复合结构)。撞击面和/或背面可以独立地为平坦表面或非平坦表面；例如，它们各自可以为限定矩形主体的主面的平坦表面，或者它可以具有斜切的边缘，或者可以为3D形状的表面。它们各自可以为单个部件面(例如，主平坦表面)，或者可以包括多个元件，诸如具有侧面延伸部的主平坦面，并且可以具有相对于其他节段可移动的部分。因此，相邻的防护撞击面的重叠或邻接可以采取许多形式，并且组合的表面可以提供连续的平坦表面或可以提供非平坦表面。当两个撞击面均为平坦的或具有平坦部分(例如大部分平坦的表面)时，撞击面或撞击面的平坦部分可以平行或可以在同一平面上。

重叠是指，从正视图(撞击面限定正表面)看，相邻防护屏蔽体的撞击面的周边被接收在防护屏蔽体的撞击面的周边内。这可以形成指节型布置，特别是在多个相邻的防护屏蔽体连接到连接器单元的情况下。邻接是指连接器装置适于使每个连接器装置的撞击面彼此接触。这可以为撞击面的周边，也可以为撞击面的另一部分。

在实施例中，连接器装置适于使得多个相邻的防护屏蔽体能够(例如经由连接器装置)连接到屏蔽体，并且特别地，使得多个相邻的屏蔽体的撞击面重叠或邻接防护屏蔽体的撞击面。因此，连接器装置能够实现多个防护屏蔽体的连接，从而允许将多个防护屏蔽体相互连接以提供连续的屏蔽墙。由于连接器装置允许这些防护屏蔽体的连接以在围绕撞击面的周边的任何点处提供邻接或重叠(例如，其中多个屏蔽体被设置成邻接和/或重叠周边的不同部分)，因此这可以用于形成具有多种不同构造和布置的防护墙，这取决于组装时的要求(例如，人员数量、面积大小、人员的高矮胖瘦、所涉及的威胁)以及可用于形成墙的一部分的防护屏蔽体的数量。这种级别的构造也是有利的，因为这意味着可以通过多种方式将其他防护屏蔽体连接到屏蔽体，而不仅仅是一种方式(例如)，从而减少了将相邻屏蔽体连接到单个部分的要求或以非常精确的方式将相邻屏蔽体连接到单个部分的要求，这减少了在应力状态下的困难。连接器装置优选地提供可释放的连接器装置，这允许相邻的屏蔽体可释放地连接到防护屏蔽体。

在连接器装置被布置成使得连接到屏蔽体的相邻屏蔽体的触击面将与屏蔽体的撞击面重叠的情况下，这形成了指节型布置，这是特别有效的防护模式。特别地，这确保在两个屏蔽体之间不存在射弹可以其间通过或武器可以在其间滑动的间隙，相反提供了增加冲击防护的区域。如果附接了多个相邻的屏蔽体，则这可形成明显的重叠区域，从而增强了防护。此外，这种重叠的布置还可以增加组合屏蔽体的结构强度，因为它们可以相互支撑并且在冲击期间会相互支撑。

在另一实施例中，连接器装置包括设置在主体上的第一连接器零件和第二连接器零件，第一连接器零件适于连接到另一防护屏蔽体的第二连接器零件，并且第二连接器零件适于连接到另一防护屏蔽体的第一连接器零件。换句话说，连接器装置具有对应的第一连接器元件和第二连接器元件，它们可以形成两个互补的相互连接的单元。因此，防护屏蔽体的第二连接器零件可以接合相邻的防护屏蔽体的第一连接器零件和/或防护屏蔽体的第一连接器零件可以接合相邻的防护屏蔽体的第二连接器零件。在一些实施例中，第一连接器零件和第二连接器零件可用于接合不同的防护屏蔽体，并且在一些实施例中，第一连接器零件和第二连接器零件可各自适于接合或能够接合多个防护屏蔽体。通过具有可连接的零件作为对应零件，可以形成不同的构造和限制，这确保以期望的方式连接屏蔽体。在一些实施例中，连接器零件可以为具有对应的阳性零件和阴性零件的任何附接单元，例如，这些零件可以为彼此接合的连接器带。这些零件可以为可释放的连接器零件，特别是可释放的接触式连接器零件(例如，通过其相应表面的接触彼此接合的连接器零件)。示例包括包含粘合剂的零件，可连接元件(诸如可接合的夹子、按钮、钩环扣件(例如，维克罗尼龙搭扣)、接触扣件。在一个实施例中，连接器零件为钩环或“接触”扣件(例如，第一零件和第二零件中的一个为钩扣件，另一个为对应的环扣件)，因为这可以容易地移除、调整并且不需要完全对准，这在需要在应力情况下组装时特别有利。在使用可释放的接触式连接器零件(例如，钩环扣件)的实施例中，如果主体或屏蔽体为柔性的，则是特别有利的，因为这使得连接器零件能够更容易地释放；例如，如果需要重新放置屏蔽体以提供其他构造。

在一个另外的实施例中，第一连接器零件和第二连接器零件各自设置在撞击面和/或背面上。换句话说，第一连接器可以设置在撞击面或背面上(或在一些实施例中，设置在两者上)。独立地，第二连接器可以设置在撞击面或背面上(或在一些实施例中，设置在两者上)。在另外的实施例中，第一连接器零件和第二连接器零件中的每个围绕它们设置在其上的撞击面或背面的边缘延伸。换句话说，第一连接器零件和第二连接器零件中的每个的至少一部分并排延伸或在其设置在其上的相应面处延伸。以此方式，连接器零件可以提供指示屏蔽体的特定布置的特定构造。第二防护屏蔽体或多个防护屏蔽体可被附接到防护屏蔽体的方式。每个连接器零件可以为单独的元件(例如，连接器带)或多个元件。在实施例中，第一连接器零件和第二连接器零件中的至少一个与它们设置在其上的面的边缘偏离。当连接器零件连接到相邻的屏蔽体时，这种布置可以提供撞击面的重叠。在另一实施例中，第一连接器零件设置在背面上，第二连接器零件设置在撞击面上。以此方式，当连接到相邻的屏蔽体时，屏蔽体的撞击面可以接触相邻的屏蔽体的背面，反之亦然。在可以布置第一连接器零件和第二连接器零件使得连接到屏蔽体的相邻屏蔽体的触击面将与屏蔽体的撞击面重叠的情况下，这形成了指节型布置，这是特别有效的防护模式。此外，通过在面上提供连接器，并且在一个表面上具有一种类型，而在另一表面上具有另一种类型，这可以简化这些连接器的连接方式，这使得在应力情况下更容易连接屏蔽体。

在实施例中，第一连接器零件和第二连接器零件中的每个包括多个连接器元件。因此，在一个实施例中，存在多个第一连接器零件和/或多个第二连接器零件。因此，在多个主体上可以存在多个点，相邻的屏蔽体可以连接到这些点。连接器零件可以布置在主体上，以允许接收相邻的屏蔽体并且重叠或邻接周边的任何部分。每个连接器零件可以适于仅连接到相邻屏蔽体上的单个连接器零件，或者在一些实施例中，每个连接器零件可以适于连接到单个连接器零件和/或多个连接器零件。例如，在第一连接器零件和第二连接器零件相对应使得存在阳性连接器零件和阴性连接器零件的情况下，每个连接器零件可以适于接收相对类型的单个连接器零件和/或接收相对类型的多个连接器零件。在实施例中，在主体为多边形棱柱使得撞击面具有带有x个边或边缘的多边形形状的情况下，每种连接器零件至少可以有x个，每个边缘具有至少一个连接器零件。

在实施例中，屏蔽体还包括设置在主体上的保持元件，以允许屏蔽体在撞击面面向外的情况下被保持或夹持在使用者身上。保持元件可以为例如手柄，或者可以为用于将屏蔽体附接到使用者的身体或附接到物体的带。在一些实施例中，可以存在多个保持元件。一个或多个保持元件可以设置在屏蔽体的背面上。

在实施例中，保持元件或保持单元限定连接器装置的至少一部分。换句话说，保持元件可以包括连接器装置的至少一部分，或者连接器装置可以限定保持元件。例如，在连接器装置包括连接器零件的情况下，连接器零件可以仅部分地附接到主体，以使得未附接的部分限定保持元件。

在实施例中，主体包括复合结构，该复合结构包括至少一个包含石墨烯的层，并且其中，该复合结构被布置成：(i)在撞击面与背面之间；和/或(ii)，以便至少部分地限定撞击面和/或背面。

在本发明的第二方面，提供了一种防护屏蔽体，该防护屏蔽体包括用于保护使用者免受射弹或冲击影响的主体，该主体包括前撞击面和相对的背面；以及设置在主体上的连接器装置，该连接器装置适于允许屏蔽体连接到相邻的防护屏蔽体。主体包括复合结构，该复合结构包括至少一个包含石墨烯的层，并且其中，该复合结构布置成(i)在撞击面与背面之间；和/或(ii)，以便至少部分地限定撞击面和/或背面。

因此，实施例提供了一种屏蔽体或防护罩，该屏蔽体或防护罩可用于通过吸收冲击(例如，来自射弹、武器或碰撞的冲击)和/或防止穿透结构来保护人或物体。屏蔽体包括可以具有板结构的主体，该主体为屏蔽体的保护使用者免受冲击并因此提供防护功能的主要部分。屏蔽体还包括使屏蔽体能够连接到相邻的屏蔽体的连接器装置或单元，例如，也具有连接器装置的相邻第二屏蔽体。重要的是，屏蔽体可以连接到具有第二方面或第一方面的特征的其他防护屏蔽体，以增加提供给使用者的防护。这意味着可以使用多个屏蔽体来形成具有连续撞击面的连续屏蔽墙或防护屏障，在该连续撞击面后面提供有效的防护复合结构。

在实施例中，屏蔽体还包括设置在主体上的保持元件，以允许在撞击面面向外的情况下，屏蔽体被使用者保持或夹持在使用者身上。保持元件可以为例如手柄，或者可以为用于将屏蔽体附接到使用者的身体或附接到物体的带。在一些实施例中，可以存在多个保持元件。一个或多个保持元件优选地设置在背面上。

在实施例中，连接器装置被布置成使得相邻的防护屏蔽体可以连接到该连接器装置，其中相邻的防护屏蔽体的主体在围绕撞击面周边的任何点处与防护屏蔽体的撞击面邻接和/或重叠。

在本发明的第三方面，提供了一种用于对区域选择性地提供射弹或冲击防护的可展开的屏蔽墙组件，该可展开的屏蔽墙组件包括：用于提供对射弹或冲击的防护的可展开的屏蔽墙，该可展开的屏蔽墙包括由至少一个屏蔽构件限定的防撞屏障；以及保持元件，该保持元件连接到可展开的屏蔽墙，以用于将屏蔽墙的至少一部分夹持在预定位置中。可展开的屏蔽墙组件适于使得屏蔽墙可从缩回构造展开到展开构造，在缩回构造中，该可展开的屏蔽墙从保持元件以第一量延伸到一区域中，在展开构造中，该可展开的屏蔽墙从保持元件以第二量延伸到该区域中，其中第二量大于第一量，使得可展开的屏蔽墙的防撞屏障在该区域中提供射弹或冲击防护。至少一个屏蔽构件包括复合结构，该复合结构包括至少一个包含石墨烯的层。

换句话说，提供了可以用于保护物体或人免于损坏并且可以展开且可选地缩回的屏蔽墙或屏障。例如，在一个实施例中，展开可以为从自空间中的开口或区域缩回的(例如，完全缩回以便不存在于空间中的开口或区域中，或者至少部分地缩回)的第一位置到空间中的开口或区域中的第二位置(例如，比在第一位置中更大程度地存在于空间中的开口或空间中，或者甚至完全在开口内)的移动。屏蔽墙从保持元件或夹持部件展开，该保持元件或夹持部件可以为壳体，屏蔽墙在缩回构造中被保持或封闭在该壳体中，并且屏蔽墙在其展开构造中被连接到该壳体并从该壳体延伸。这意味着空间中的开口或区域在第一缩回位置可以基本上打开或不受限制，而在第二位置可以基本上关闭或被阻塞。该移动可以包括将屏蔽墙折叠、卷起或分离成部件零件，以便离开空间中的开口/区域(第一状态)，移动到第二状态(例如，分别为扩展、铺开或连接状态)。在展开状态下，防撞屏障的至少一部分(优选地全部)在开口/区域内，使得它可以吸收射弹或冲击造成的损坏。防撞屏障(或防弹部件)提供屏蔽墙的(大部分)冲击吸收特性/抗破坏性。因此，防撞屏障为由屏蔽构件提供的弹道层或冲击吸收层。空间中的开口可以为限定在空间中的两个点之间的开口，例如，保持元件和空间中的与保持元件偏移或间隔开的第二点之间的开口。该开口可以在保持元件与相邻的结构(诸如墙或另一屏蔽墙组件)之间。在实施例中，屏蔽墙可以例如通过框架或通过附接到支撑构件而从地面抬起，并且被布置成或适于使得屏蔽墙垂直地向下展开，从而延伸出保持元件(或其任何壳体)的底部，直到其接触相邻的结构。因此，保持元件可以将屏蔽墙保持在邻近空隙的预定位置中。这可以例如通过将保持元件固定到结构来固定。

因此，实施例提供了一种坚固但轻便的可展开的防护屏蔽墙，特别是相对于先前的可展开的墙而言。如上所述，用于复合结构中的材料提供高性能的冲击和射弹防护，同时又保持轻质。这使墙更易于安装和展开，因为可以在不减少防护的情况下大大降低墙的总重量。此外，由于使用了基于石墨烯的复合结构，在提供可比较的防护的同时减轻重量的能力意味着可以避免马达和其他重型展开系统，并且可以手动或通过重力展开屏蔽墙。使用后者的实施例也更安全，因为随着墙更轻并且在许多实施例中是柔性的，可以减少在展开期间受伤的风险。例如，如果墙垂直地向下展开(例如在重力的作用下)，则与现有技术的设备(例如钢制百叶窗)相比，即使在他们使用马达系统的情况下，位于墙下方的人也不太可能受到伤害。另外，本文阐述的复合结构的特性意味着至少在重量不是问题的情况下，可以在没有过多的结构支撑的情况下提供非常大的屏蔽墙表面积。因此，这允许更广泛的安装而无需昂贵且费时的人工和装备。这允许在建筑物诸如学校和公共场所中进行展开，而无需进行过多修改。

一个或多个屏蔽构件可以具有第一方面和第二方面的防护屏蔽体的主体的结构(不需要在其上设置连接器装置)。在一些实施例中，一个或多个屏蔽构件均包括主体，该主体包括前撞击面和相对的背面。复合结构可以设置在面之间，或者可以限定面中的一个或两个。一个或多个屏蔽构件可以被布置成使得前撞击面都面向基本上相同的方向和/或提供连续的连接的前撞击面，从而限定屏蔽墙撞击面。在一些实施例中，在展开构造中穿过整个屏蔽墙或穿过至少设置在保持元件之外的整个屏蔽墙设置防撞屏障。

第一量可以为零(即，屏蔽墙没有从保持元件伸出)或小于第二量。例如，在零的情况下，这意味着屏蔽墙不会超出保持元件而延伸到(要防护的)区域。在展开构造中，屏蔽体以正的量延伸超出保持元件。例如，“量”可以为长度或总表面积。在实施例中，量为屏蔽墙的长度，并且优选地，在缩回构造中区域中的屏蔽墙的表面积小于或等于在展开构造中的表面积。

如上所述，可展开的屏蔽墙组件适于使得屏蔽墙可以从缩回位置展开到展开位置。这可意味着组件可以允许展开(例如，使用包括释放机构的展开机构)，或者可以适于强制地展开设备(例如，使用适于主动移动屏蔽墙的展开机构，或者借助于组件的布置)。在一些实施例中，可展开的屏蔽墙组件还可以适于将屏蔽墙从展开构造缩回到缩回位置。这可以通过颠倒展开机构(在存在展开机构的情况下)，或者借助于单独的缩回机构来实现。

在一些实施例中，屏蔽墙组件还可以包括展开机构，诸如释放机构，在一些实施例中，展开机构可设置在保持元件上。因此，在缩回位置，保持元件可以将屏蔽墙夹持在第一位置中，随后释放屏蔽墙的一部分，同时夹持屏蔽墙的另一部分，使得屏蔽墙可被展开，但是剩余部分由保持元件夹持。在一些实施例中，展开机构为释放机构，其可以允许屏蔽墙自动展开诸如在重力悬挂在表面上方的情况下，或者可以允许使用者展开该机构(即，展开机构可以为被动的)。在其他实施例中，展开机构适于将屏蔽墙从第一位置移动到第二位置(即，展开机构是主动的)。展开机构可以为从动可移动元件，诸如适于接合屏蔽元件并沿轨道行进或被推动远离保持元件的可移动元件。展开机构可以包括控制系统，也可以链接到例如集中式控制系统。控制系统可以自动检测威胁或事件，诸如通过使用用于使用麦克风检测枪响的系统或可以自动检测潜在进攻性武器(诸如枪支)的形状的系统(例如视频分析)。展开机构可以包括或链接到这样的系统，使得屏蔽墙的展开是自动的。可替代地，展开可以由使用者本地或远程地手动致动。在一些实施例中，多个屏蔽墙组件可以在网络中连接并且由单个控制系统集中控制。

包括释放机构的展开机构可以包括电子释放机构(例如，扣锁)，诸如远程操作的电磁扣锁或电子释放机构。应当理解，电磁扣锁可以与非电磁紧固设备或构件(诸如金属带)一起使用，反之亦然。通常，电磁连接系统是可靠的，因为不存在可卡住或损坏的移动的机械零件。此外，可以使电磁连接特别牢固，使得在系统启动时脱离的可能性最小。可替代地或另外地，展开机构可以包括提供机械连接的紧固设备和/或扣锁，诸如摁扣、永磁体或技术人员已知的其他类型的“快速释放”扣件。传统扣件的使用可以是有利的，因为可以容易地由使用者在本地操作。在一些实施例中，紧固设备可以与可释放的连接接合，然后可释放的连接在屏蔽墙展开时可以持久地固定。通常，传统扣件的优点在于，在断电的情况下它们可以继续工作。

保持元件(或夹持单元)可以包括与屏蔽墙的一部分(例如边缘)和/或屏蔽墙在缩回位置被(至少部分地，但是优选地完全地)接收在其中的壳体接合的保持构件。这样可以保护屏蔽墙在使用前不被损坏和操纵。

在实施例中，可展开的屏蔽墙包括多个相互连接的屏蔽构件。因此，在实施例中，可展开的屏蔽墙的防撞屏障由多个相互连接的屏蔽构件限定。在另外的实施例中，多个相互连接的屏蔽构件被布置成提供连续的防撞屏障。防撞屏障可以由多个屏蔽构件提供，这些屏蔽构件在可展开的屏蔽墙的在处于展开构造时从保持元件延伸到区域中的一部分中。

换句话说，可以存在多个屏蔽构件，这些屏蔽构件例如通过附加元件和/或经由另一屏蔽构件直接或间接地彼此连接。在实施例中，屏蔽构件中的每个可相对于彼此移动，从而通过缩回构造和展开构造在屏蔽墙的布置方面提供更大的灵活性，并且在屏蔽墙的移动方面提供更大的灵活性。在实施例中，布置多个相互连接的屏蔽构件，以在可展开的屏蔽墙的在处于展开构造中时从保持元件延伸到区域中的部分中提供连续的防撞屏障。换句话说，所有的屏蔽构件在展开构造中具有与相邻的屏蔽构件邻接或重叠的边缘(或周边)。这避免了穿过屏蔽构件之间的间隙的任何风险。在一些实施例中，在展开构造中穿过整个屏蔽墙或穿过至少设置在保持元件之外的整个屏蔽墙设置防撞屏障。这提供了全面的防护。在展开位置中，屏蔽构件的前撞击面可以全部布置成面向相同方向。屏蔽构件不必在缩回构造中或在屏蔽墙的未延伸超过保持元件的部分中形成连续墙，例如如果未完全展开的话。

在另一实施例中，多个相互连接的屏蔽构件中的每个可相对于彼此移动；并且其中，可展开的屏蔽体从缩回构造到展开构造的展开包括屏蔽构件相对于彼此的移动。这可以为从折叠位置到扩展位置。这可以意味着，在实施例中，屏蔽构件可以折叠成具有减小的占用面积的构造，然后扩展成具有增大的占用面积的展开构造。占用面积可以指从正面或背面方向(例如与屏蔽墙的主表面垂直的方向)观察时的占用面积。例如，屏蔽构件在缩回构造中可以折叠成堆叠或阵列，其中屏蔽构件以其最大面(例如，它们的撞击面和背面)面向彼此(例如，对准)的方式彼此相邻布置，从而提供表面积减小的防撞屏障。这减小了屏蔽墙的占用面积。在展开位置，它们可以被重新构造以例如通过将屏蔽构件彼此相邻布置扩展撞击面的表面积，其中边缘与相邻的屏蔽构件邻接或重叠。

在实施例中，可展开的屏蔽墙还包括支撑网，屏蔽构件中的每个附接到该支撑网。在另外的实施例中，当从至少一个方向观察时，支撑网适于提供覆盖屏蔽构件的连续的网，并且可选地，其中，支撑网为抗穿透的支撑网。换句话说，可存在屏蔽构件中的每个连接到其上的网(例如，幕帘或层)。网可以在屏蔽墙的一个表面的一部分上方但优选地在一个表面的基本上全部上延伸。因此，在展开构造中，网起到向至少一个方向呈现连续面的作用，从而向攻击者呈现单个均匀表面而不是一系列屏蔽构件。例如，在屏蔽墙设置有相对的主面(例如，平坦形状或基本上平坦的形状)的情况下，网可以限定主面中的至少一个，优选地，限定前端面(即，指向预期冲击或射弹的面)。因此，在一些实施例中，支撑网可以限定屏蔽墙的正面(即，在预期冲击方向上的屏蔽墙的最外层或一部分)。当限定正面时，在从垂直于正面的方向(例如，从屏蔽组件的正面)观察时，支撑网可以适于提供覆盖屏蔽构件的连续的网。结合网的实施例降低了尝试操纵的风险。在网为抗穿透的支撑网(例如，耐切割、耐刺伤和/或耐射弹)的情况下，尤其如此，因为这可充当阻止攻击者穿过屏蔽墙的屏障并阻止试图破坏屏障。

网可以由相对于其他实施例阐述的防护层或防弹层形成，但是该层与复合材料分开。因此，网可以包含金属、合金、聚合物和/或含碳材料，优选地包含聚合物和/或含碳材料。例如，防护层可以包含高拉伸聚合物和/或含碳纤维的材料。在另外的实施例中，防护层包含选自由芳纶(芳香族聚酰胺)纤维、芳香族聚酰胺纤维、硼纤维、超高分子量聚乙烯(例如纤维或片材)、聚(对亚苯基-2,6-苯并双恶唑)(PBO)、聚{2,6-二咪唑[4,5-b:4',5'-e]-吡啶亚基-1,4(2,5-二羟基)亚苯基}(PIPD)或其组合组成的组的高拉伸材料。例如，在一个实施例中，网为UHMWPE纺织品，其重量在100gsm与100gsm之间，可选地在100gsm与800gsm之间、在100gsm与200gsm之间或140gsm与180gsm之间。在使用纤维的情况下，该层可以包含粘合剂，诸如环氧树脂。在实施例中，防护层的厚度为50μm至500μm，可选地为125μm至250μm。在具有多个防护层的实施例中，每个防护层的厚度为50μm至500μm，可选地为125μm至250μm。在一些实施例中，网可包括如本文阐述的实施例和方面中的任一个所限定的复合结构，该复合结构可选地不同于一个或多个屏蔽构件的复合结构。

在实施例中，组件还包括与保持元件间隔开的接合元件或夹持元件，其中，接合元件适于在展开构造中接合可展开的屏蔽墙的一部分以限制屏蔽墙的移动。这允许屏蔽墙在展开构造中被固定，以防止例如在受到武器或射弹冲击的情况下操纵或移除和/或限制屏蔽墙的移动/变形。因此，接合元件和保持元件可以限定在它们之间的要保护的区域(例如，这些可以被认为是空间中的第一点和第二点)，其中屏蔽墙在保持元件和接合元件(即，空间中的两个点)之间延伸。示例接合元件包括夹子、磁体和扣件。在优选的实施例中，接合元件适于在展开位置中自动地接合屏蔽墙。在优选的实施例中，接合元件为电磁体。这允许容易地控制接合，包括展开后的释放。

在实施例中，组件还包括至少一个引导构件，该至少一个引导构件适于在从缩回构造展开到展开构造期间例如通过接合屏蔽墙的一部分来引导可展开的屏蔽墙。可选地，其中，引导构件还适于在展开构造中接合可展开的屏蔽体，以限制屏蔽墙的移动。这可以确保屏蔽墙以正确的方式展开。引导件可以为细长的引导构件，该细长的引导构件被布置成沿屏蔽墙的边缘接合(即，可释放地接合)屏蔽墙，以限制沿边缘的移动。引导构件可以包括用于引导屏蔽墙的通道，或者可以包括导轨，例如，在屏蔽墙上具有对应的从动件。组件还可以包括例如彼此相对布置的多个引导构件，这些多个引导构件也可以被布置成沿屏蔽墙的边缘接合屏蔽墙，以限制沿边缘的移动。以此方式，可以沿屏蔽体的多个边缘引导展开，以确保屏蔽体处于正确的位置。此外，当与接合元件结合时，使用引导构件是特别有利的，因为引导元件可以引导屏蔽墙的展开并且在展开构造中将其与接合元件夹持在一起，使得展开的屏蔽墙的任何移动都可以被阻止直到释放接合为止。

在实施例中，组件可以包括至少部分地限定开口或空隙的框架，并且该组件适于使得屏蔽墙可从缩回构造展开到展开构造，在缩回构造中，该可展开的屏蔽墙从保持元件以第一量延伸到开口中，在展开构造中，该可展开的屏蔽墙从保持元件以第二量延伸到开口中，其中第二量大于第一量，使得可展开的屏蔽墙的防撞屏障提供对开口的射弹或冲击防护。因此，屏蔽体可以在由框架限定的周边限定的空间内延伸。在一些实施例中，组件可以适于使得开口在展开位置被屏蔽墙关闭或阻塞，但是在打开位置可以允许通过。在一些实施例中，框架可以由布置成限定封闭的空隙或开口的多个构件形成。它可以由单独的构件形成，或者可以至少部分地由屏蔽墙组件的其他部件例如保持元件或引导构件形成。例如，两个相对的引导构件和保持元件可以限定三侧框架，其中保持元件位于引导构件的第一端附近并在引导构件之间延伸。在一些实施例中，至少一个接合元件(例如，其上具有接合元件的构件)位于引导构件的相对的第二端处，并且在引导构件之间延伸。在实施例中，屏蔽墙被展开到其中的区域至少部分地由框架的周边限定。在其他实施例中，框架可以包括限定框架的至少一个构件，并且保持元件可邻近该框架布置。

在实施例中，组件被布置成使得可展开的屏蔽墙和保持元件在缩回位置中升高或抬起到表面上方；并且其中，屏蔽墙的展开包括释放屏蔽墙的一部分，使得屏蔽墙在重力的作用下朝该表面展开。这提供了一种相对简单和快速的设计，该情况用于快速提供防护屏障。例如，不需要辅助机构(例如，马达)，并且设备可以仅在屏蔽体的重量下展开。此外，释放机构可以相对简单，例如为闩锁，使得整个组件易于使用和制造。而且，与笨重的现有技术系统相比，由于本文所使用的相对轻便但有效的复合结构，减少了对表面上的物体或人的损害。

可以通过任何合适的单元将保持元件升高或抬起到表面上方，诸如附接到天花板或升高的表面，或者通过使用框架来抬起屏蔽墙和保持元件。

如以下更详细地阐述的，在一些实施例中，包含石墨烯的层为石墨烯的平坦层和/或包括石墨烯片晶形式的石墨烯。复合结构还可以包括防护层。在实施例中，复合材料还包括包含气凝胶的第二层。在另外的实施例中，复合材料包括多个第一层，每个第一层包含石墨烯；以及多个第二层，每个第二层包含气凝胶，其中，第一层和第二层在复合结构中交替。在以上实施例中，第二层中的至少一个可以为聚酰亚胺气凝胶。在一些实施例中，复合结构还包括包含聚合物的第三层，该第三层与包含气凝胶的第二层相邻设置。

与特征有关的以下实施例与所有第一方面至第三方面有关，并且在本文中结合这些方面中的每个方面进行公开。例如，上文公开的第一方面、第二方面和第三方面的每个方面都包括复合结构，因此，以下公开的实施例中的任一个等同地适用于第一方面、第二方面和第三方面的任何复合结构。这包括但不限于气凝胶的存在、层数、层的构造、取向等。

上述方面中存在的复合结构或层压结构包括至少一个包含石墨烯的层(例如，石墨烯纳米片晶(GNP))。因此，该复合结构可以具有多个层，其中至少一层包含石墨烯(例如GNP)或为包含石墨烯的层。石墨烯为碳的同素异形体，其基本形式由二维单层碳原子组成，该二维单层碳原子排列在sp2-杂化碳原子的单个平坦片材中(GNP由几层石墨烯材料组成)。石墨烯因其共价键合的碳原子的二维(2D)六角形晶格所产生的极高的固有强度而被熟知。实施例可以提供具有非常有利的特性的复合结构，这些有利的特性包括强度、低重量和弹性的组合。在层压结构或复合结构的情况下，在第一方面和第二方面的屏蔽体中，这具有提供轻质屏蔽体的益处(相对于现有技术材料提供的防护)。屏蔽体可以易于运输和组装，这在保护使用者方面保持坚固和有效。在第三方面的情况下，这具有提供更易于组装和展开的屏蔽墙的显著益处，即，因为它更轻但仍能不提供防护。例如，这还具有降低展开时受伤的风险的优点。

在实施例中，复合材料为柔性的，并且可选地为弹性的。柔性是指复合材料可以在施加力(例如，在约束复合材料的相对端的同时施加到一端的力)的作用下变形而不会损坏复合材料的结构(例如，不会撕裂或断裂)。例如，使用三点弯曲测试，该复合结构可以变形而不会断裂。弹性是指复合材料在变形后将恢复其原始形状。在另外的实施例中，主体为柔性的，可选地，屏蔽体为柔性的(例如，由于主体、保持元件(如果存在的话)、连接器装置和任何其他部件的柔性)。主体和屏蔽体也可以为弹性的。这是特别有利的，因为它可以更容易地灵活地放置第一方面和第二方面的屏蔽体和相邻的屏蔽体，并且重要的是，可以更容易地定制由各个防护屏蔽体形成的屏蔽墙的整体形状。对于第三方面，这提供了可以以其他方式诸如通过卷起和铺开而缩回和展开的屏蔽墙。这可以例如通过三点弯曲测试或四点弯曲测试(例如，如ASTM-C1341或ASTM-D7264中阐述的)来测量。

上述方面中的任一项的石墨烯层，或在一些实施例中，复合结构或层压结构，可以至少部分地在或者在平行于由屏蔽体或屏蔽构件的撞击面层所限定的平面的平面中延伸(例如，在触击面层可以限定多个不同的平面的情况下，石墨烯层可以在平行于这些平面中的一个平面的平面中延伸，或者可以为撞击面层的平面的一部分，使得它限定屏蔽体的正面)，或者在撞击面层为平面的平面中延伸。换句话说，它可以平行于撞击面的一部分或全部，或者可以限定撞击面或撞击面的一部分。这可以为线性(直线或平的)层或结构，或者它也可以为非线性的。例如，在非线性的情况下，撞击面和结构可以限定两条平行(或偏移)曲线。

上述方面的任一项的复合结构可以包括多个层。每个连续层可以与复合结构的其他层直接或间接接触。例如，复合结构还可以包括设置在第一层与第二层之间的附加层。复合结构还可以包括在复合结构的顶部(例如，在最上层的上表面上)或底部(例如，在最下层的下表面上)上设置的附加层。每层可以完全覆盖相邻层的表面，或者可以仅部分覆盖相邻层的表面。在一些实施例中，层可以延伸超过相邻层的边缘。层还可以各自包含其他组分或添加物。例如，在一些实施例中，石墨烯层可以包含聚合物(例如聚氨酯)。在复合结构中，层可以具有薄板结构-即，两个较大的相对面通过四个较小的边缘连接。

在上述方面中的任一项的实施例中，至少一层基本上由石墨烯组成。在另外的实施例中，可以存在多个包含石墨烯的第一层，并且在一些实施例中，每个(全部)第一层基本上由石墨烯组成。术语“基本上由...组成”是指第一层几乎完全由石墨烯形成，但是可以包含少量其他材料(例如，由于污染或由于形成石墨烯层的方法而导致的)。例如，它可以由95％或更高的石墨烯(按重量或体积计)，优选地98％或更高、更优选地99％或更高或甚至更优选地99.9％或更高的石墨烯形成。

在上述方面中的任一项的实施例中，至少一层包括石墨烯纳米片晶或粉末形式的石墨烯。在另外的实施例中，可以存在多个包含石墨烯的第一层，并且在一些实施例中，第一层中的每个(全部)包含石墨烯片晶。石墨烯片晶可以为纯石墨烯片晶的形式或作为基质中的石墨烯片晶。在某些情况下，可以例如通过使用等离子体处理进行官能化来对石墨烯进行官能化以改善在制造过程中与溶剂的相容性。例如，在一些实施例中，石墨烯可以使用羧基进行官能化。一个示例是使用Haydale HDLPAS工艺的“氧”官能化的等离子体处理，Haydale HDLPAS工艺公开在WO 2010/142953 A1中。石墨烯片晶在横向尺寸(即，在整个片晶面的最大宽度处)上的平均粒径(即，来自与平均粒径有关的粒径分布的d

在上述方面中的任一项的一些实施例中，在至少一个层中提供石墨烯，或者在存在多个包含石墨烯的第一层的情况下，在第一层中的每个中(独立地或全部层)以至少0.1wt％、至少1wt％、至少2wt％、至少5wt％、至少10wt％、至少50wt％、至少80wt％或至少95wt％的量提供石墨烯。例如，石墨烯含量可以在0.1wt％与99wt％、1wt％与80wt％、2wt％与50wt％之间。

石墨烯(例如以片晶形式)可以在基质诸如聚合物基质中提供。因此，在一些实施例中，第一层还包含聚合物。实施例可以为有利的，因为这些实施例为石墨烯提供了基质，该基质可以帮助制造和其他特性，诸如石墨烯层的弹性。此外，当添加到许多聚合物中时，石墨烯可以明显增强该聚合物的拉伸强度。石墨烯的一个实际缺点是难以制造出具有很大尺寸和厚度的层，特别是因为对于许多实施方案而言，可需要许多(有时数百万)个墨烯层来提供具有有用特征的材料。在本文公开的实施例中，这可以通过官能化石墨烯并将其分散在聚合物层中来解决，从而能够生产更大的片材。将石墨烯掺入聚合物或其他基质中的方法可包括使用研磨滚轧，诸如使用三辊研磨机进行分散。这可以允许不需要溶剂并且以相对高通量的方式分散石墨烯。

在上述方面中的任一项的一些实施例中，包含石墨烯的至少一个层，或者在存在多个包含石墨烯的第一层的情况下，第一层中的每个(独立地或全部层)的厚度为0.34nm至20μm。这可以包括1nm至10μm、10nm至5μm、10nm至1μm或20nm至100nm的厚度。在一些实施例中，第一层都具有基本上相同的厚度。

在上述方面中的任一项的一些实施例中，包含石墨烯的至少一个层，或者，在存在多个包含石墨烯的第一层的情况下，第一层中的每个(独立地或全部层)为石墨烯的在平行于由相邻第二层限定的平面的平面中延伸的平坦层。一个或多个层也可以在平行于由撞击面限定的平面的平面中延伸。换句话说，石墨烯形成为沿着并平行于相邻的第二层的表面的平坦层或撞击面。这是有利的，因为石墨烯层在气凝胶上的对准意味着在垂直于石墨烯平面的方向上产生的冲击将必须克服在其最强方向上的石墨烯，随后将在可以很容易地消散层平面中的作用力的方向上冲击气凝胶。因此，这些实施例在吸收沿基本上垂直于石墨烯层的平面的方向上提供的冲击方面特别有效。在存在多个包含石墨烯的层的实施例中，第一层中的每个为在平行于由相邻第二层限定的平面的平面中延伸的石墨烯的平坦层。在实施例中，一个或多个层为石墨烯的单层、双层或三层。换句话说，该层包括1个石墨烯原子层、2个石墨烯原子层或3个石墨烯原子层。有利地，两个或三个石墨烯原子层的抗冲击性明显大于单个石墨烯原子层。在一些实施例中，一个或多个层包括至少1个石墨烯原子层、至少5个石墨烯原子层、至少10个石墨烯原子层。优选地，在一些实施例中，该层包括1个石墨烯原子层至10个石墨烯原子层。已经观察到，随着层数的增加，抗冲击性会劣化，并且大约10层时，性能开始下降。

在上述方面中的任一项的实施例中，复合材料还包括包含气凝胶的第二层。因此，在该实施例中，至少存在包含石墨烯的第一层和包含气凝胶的第二层。气凝胶为一类高度多孔(通常为纳米多孔)的固体材料，该材料具有非常低的密度，并且相对于其重量而言非常坚固，因此可用于复合结构中。如以下更详细说明的，通过形成凝胶并随后干燥凝胶以移除液体组分(例如，使用超临界干燥)来形成气凝胶。这形成了有助于有利特性的独特结构，有利特性包括低密度以及有效地传递和消散冲击力的能力。这两种材料的组合产生复合结构的有利特性。在一些实施例中，该复合材料包括多个第二层，每个第二层包含气凝胶。

特别地，通过分散冲击力(例如来自射弹、武器或碰撞的冲击力)和/或防止穿透结构，包含石墨烯和气凝胶的实施例特别好的保护了人或物体。通过吸收冲击并提供抵抗穿透层的特定组合的防护结构以及使用气凝胶层，复合结构的实施例实现了这一点，如下面更详细地解释的。例如，气凝胶层和石墨烯层的组合是有利的，因为石墨烯层提供了高拉伸层(即(基于石墨烯的)第一层的拉伸强度比(基于气凝胶的)第二层的拉伸强度强)，该高拉伸层作为防穿透的屏障，并至少部分减小力，同时气凝胶可以吸收冲击的大部分。由于使用了这种结构，与提供可比较的防护的现有技术结构相比，实施例以显着更轻的重量提供了防刺和防弹结构(以及因此提供了屏蔽体和屏蔽墙)。

如上所述，气凝胶为一类具有非常低密度的高度多孔(通常为纳米多孔)的固体材料。更特别地，气凝胶为通过在溶液中形成凝胶并随后使用超临界加热移除凝胶的液体组分而产生的具有至少50％的孔隙率(但优选地具有至少95％(例如95％至99.99％)的孔隙率，可选地至少99％的孔隙率)的开孔结构。由于干燥条件，当移除液体组分时，凝胶的固体部分保持其结构，从而形成多孔体。气凝胶的孔通常将具有0.1nm至100nm范围内的孔径，通常小于20nm。然而，在实施例中，气凝胶的孔径可以在0.1nm至1000nm，可选地在0.1nm至900nm；10nm至900nm；20nm至900nm；20nm至500nm；或20nm至100nm的范围内。在实施例中，气凝胶的孔隙率和孔径分布可以使用在77K下的氮吸收并应用Brunauer、Emit和Teller(BET)方程来测量(参见《理论与应用化学》第57卷，第603页，(1985年)中的“ReportingPhysisorption Data for Gas/Solid Systems(报告气体/固体系统的物理吸附数据)”)。气凝胶可以由多种材料形成，包括二氧化硅、有机聚合物(包括聚酰亚胺、聚苯乙烯、聚氨酯、聚丙烯酸酯、环氧树脂)、生物来源的聚合物(例如明胶、果胶)、碳(包括碳纳米管)、一些金属氧化物(例如铁或锡氧化物)和某些金属(例如铜或金)。在一些实施例中，气凝胶为交联的气凝胶(例如，气凝胶由交联的聚合物，例如交联的聚酰亚胺形成)。这种气凝胶有利地是柔性且坚固的。气凝胶提供了增强的冲击吸收特性，因为它们提供的力分散锥比现有技术复合结构的组分宽得多，因此冲击力可以更快、更广泛地分散。这至少部分是由于这些层在层的平面内以及整个层的高度上将冲击散布出去的能力。特别地，气凝胶的“纳米膨胀”结构可以为它们提供减震特性-纳米级的类似树枝的原子结构沿这些分支冲击力，从而迅速消散了冲击力。

这些层一起使用时特别有利，因为含石墨烯的层的高拉伸强度有助于将复合结构保持在一起，同时还提供了本文所述的其他益处，并且纳米膨胀气凝胶层有助于分散任何冲击力，因此减小了传递到下一个石墨烯层的直接内联力，依此类推。石墨烯层还减小了射弹或冲击穿透气凝胶而不分散足够力的趋势。与单独使用这些层相比，这些一起使复合结构能够更大程度地分散力。这也意味着，与这些材料单独可以承受的磨损相比，该复合结构可以承受更大程度的磨损。

在实施例中，第二层或其中多个第二层中的每个第二层独立地具有20μm至1000μm的厚度。例如，这可以包括50μm至800μm、100μm至500μm或125μm至25 0μm的厚度。在多个第二层的一些实施例中，第二层均具有基本上相同的厚度。

在实施例中，复合材料包括多个第一层，每个第一层包含石墨烯；以及多个第二层，每个第二层包含气凝胶，其中，第一层和第二层在复合结构中交替。因此，上述方面中的任一项的的屏蔽体和屏蔽墙的实施例可以提供具有非常有利的特性的复合结构，这些有利的特性包括强度、低重量和弹性的组合。

在实施例中，每个第一层粘结到相邻的第二层。换句话说，每个石墨烯层粘结到相邻的气凝胶层。这可以为直接的(即，利用石墨烯层与气凝胶层之间的直接接触，以及通过第一层或第二层中的任一个的粘合性质提供的粘结)或间接的(利用另一部件，例如设置在石墨烯层与相邻的气凝胶层之间的粘合剂或另一层)。这是有利的，因为已经发现这改善了复合结构的防弹性能，因此将增加上述方面的屏蔽体和屏蔽墙的防弹性能。相邻的第二层是指在第一层的任一侧(即，紧挨第一层)上的第二层中的一个。在一些实施例中，结构被定向成上石墨烯层粘结到下气凝胶层。然后，例如，相对于屏蔽体或屏蔽构件的前撞击面，这可以布置成其中石墨烯层为(两层中)最接近撞击面的层或限定撞击面的层，并且气凝胶层位于石墨烯层后面。

在一些实施例中，每个第一层直接粘结到相邻的第二层，使得石墨烯层设置在相邻的气凝胶层上。在一些实施例中，复合结构的所有层都粘结在一起。换句话说，(所有)第一层和第二层以及复合结构中存在的任何其他层都粘结在一起。因此，第一层可以粘结到两个相邻的第二层，反之亦然。当以多层三明治形式粘结在一起时，由于高聚集强度，所得复合结构既具有高强度又极轻。由此，屏蔽体和屏蔽墙将特别有效地防止损坏，同时还保持轻便。因此，在一些实施例中，存在由石墨烯和纳米多孔材料(气凝胶)的交替层形成的复合结构，其中，在石墨烯与气凝胶层之间提供了粘结。

在上述方面中的任一项的另一实施例中，提供了一种紧固元件或紧固单元以将复合结构的第一层和第二层固定在一起，该紧固元件或紧固单元沿复合结构的边缘设置。“沿边缘设置”是指紧固元件或紧固单元(例如缝线或缝钉)在复合结构的边缘附近并沿复合结构的边缘(从顶向下观察)设置并延伸穿过层以将层固定在一起。紧固元件约束复合结构的边缘。已经发现，这可以显著改善复合结构的性能，并且可以用更少的层来达到相同水平的抗穿透(例如，防刺)和/或防弹性能。在另一实施例中，提供了一种紧固元件或紧固单元以将复合结构的层固定在一起，该紧固元件或紧固单元沿复合结构的边缘设置。在复合结构限定主体或在主体的大部分上延伸的实施例中，可以围绕撞击面的边缘设置紧固元件或紧固单元。

在实施例中，复合结构包括2个与250个之间的第一层(即，包含石墨烯的层)和/或2个与250个之间的第二层(即，包含气凝胶的层)。在实施例中，复合结构包括至少5层、至少10层，或在一些实施例中，至少25层。例如，可以有10层至200层、25层至150层、50层至125层。第一层的数量可以与第二层的数量相同。在一些实施例中，第一层的数量至少为5个、至少为10个或在一些实施例中至少为25个。例如，可以有10个至100个层或25个至50个第一层。已经发现，与存在更少层的情况相比，增加的层数可以致使射弹在复合结构中更早地停止。这可以是剪切增厚作用的结果。

在实施例中，第二层中的至少一个为聚酰亚胺气凝胶。在另外的实施例中，第二层中的每个(全部)为聚酰亚胺气凝胶。已经发现聚酰亚胺气凝胶在这种复合结构中特别有效，因为与其他气凝胶相比，它们具有一定的柔性，同时还具有相对高的拉伸强度。这也可以赋予整个屏蔽体/屏蔽墙以柔性，这是特别有利的，因为它使得更容易存储并且屏蔽体可以更容易地与要保护的一个或多个物体或一个或多个人相符。此外，聚酰亚胺基气凝胶还比硅基气凝胶形成更少的粉尘，从而减少了吸入任何气凝胶衍生的粉尘的可能性。与硅基气凝胶相比，聚酰亚胺基气凝胶还可以更好地从冲击/压缩中恢复-这是冲击防护的关键性能指标，并且可以提供改善的多重冲击防护。

在上述方面中的任一项的另一实施例中，复合结构还包括包含有聚合物的第三层，该第三层与包含气凝胶的第二层相邻设置。聚合物还可以为气凝胶层提供弹性，并且已经发现与气凝胶层结合使用的聚合物层通过帮助将结构保持在一起并分散作用在结构上的力来改善复合结构的有效性。这对位于气凝胶层前面的聚合物层特别有效(相对于作用在结构上的力的方向-例如，其中复合结构被布置成使聚合物位于撞击面与气凝胶之间(或聚合物限定撞击面))。因此，在一些实施例中，提供包含聚合物的第一层作为上层，其中第二层在该层的下面或后面。在一些实施例中，可以存在多种不同的聚合物和/或该聚合物可以为共聚物。聚合物可使第一层充当适于将相邻气凝胶层的结构保持在一起的粘结层。该聚合物可以为单一聚合物或可以为聚合物共混物。该聚合物可以具有至少1,000Da的数均分子量；例如，至少10,000Da(例如10,000Da至100,000Da)。在实施例中，聚合物选自聚氨酯、聚乙烯(包括超高分子量聚乙烯)、聚丙烯，聚酯，聚酰胺，聚酰亚胺，环氧树脂或它们的组合。在一些实施例中，聚合物包含聚氨酯和/或环氧树脂(例如，由环氧树脂与硬化剂形成的热固性网络聚合物)。聚氨酯是特别有利的，因为该结构包括刚性节段(基于异氰酸酯基团)和柔软的柔性区域(基于二醇基团)，这使其适合在保持柔性的同时提供冲击防护。也可以存在其他组分。交联聚合物的使用是特别有利的，因为这促进力分散在整个聚合物层上。

复合结构可以至少部分地限定撞击面和/或背面中的一个或两个，其可以设置在撞击面与背面之间，或两者。换句话说，它既可以设置为撞击面，也可以设置在撞击面的后面，以便任何冲击撞击面的物体都可以与复合材料接触。在一些实施例中，复合结构在撞击面的面积的至少50％，优选地至少70％、至少80％、至少90％、至少95％上延伸或在其后面延伸。在一些实施例中，复合结构基本上完全(例如，可存在撞击面的边缘，其中罩在该复合结构的边缘上方延伸)或完全限定撞击面，或者设置在基本上全部或全部撞击面的后面。在一些实施例中，主体由复合结构限定。该复合结构可以具有一系列连续的层，并且可以被布置成使得这些层与撞击面的一部分基本上对准(或者层中的一个可以限定撞击面)。

在上述方面中的任一项的实施例中，复合结构还包括防护层或防弹层。因此，除了石墨烯层之外，复合结构还可以包括至少第二类型的高拉伸层。该防护层或防弹层可以具有比第二层以及可选地比第一层高的拉伸强度，并且因此提供了高拉伸层(例如，该层可以具有至少200MPa、至少500MPa、至少1000MPa；例如，250MPa至5000MPa；1000MPa至5000MPa的拉伸强度)。这可以例如通过防护层为基于纤维的层的ASTM D7269和用于基于聚合物基质的材料的ASTM D3039进行测量。防护层吸收一部分冲击，并与石墨烯层一起帮助防止穿透结构，其中气凝胶层充当冲击吸收层，以减小传递通过结构的力。在实施例中，防护层包含金属、合金、聚合物和/或含碳材料，优选地包含聚合物和/或含碳材料。例如，防护层可以包含高拉伸聚合物和/或含碳纤维的材料。在另外的实施例中，防护层包括选自由芳纶(芳香族聚酰胺)纤维、芳香族聚酰胺纤维、硼纤维、超高分子量聚乙烯(例如纤维或片材)、聚(对亚苯基-2,6-苯并双恶唑)(PBO)、聚{2,6-二咪唑[4,5-b:4',5'-e]-吡啶亚基-1,4(2,5-二羟基)亚苯基}(PIPD)或其组合组成的组的高拉伸材料。例如，在一个实施例中，防护层为UHMWPE纺织品，其重量在100gsm与1000gsm之间，可选地在100gsm与800gsm之间、在100gsm与200gsm之间或在140gsm与180gsm之间。在使用纤维的情况下，该层可以包含粘合剂，诸如环氧树脂。在实施例中，防护层的厚度为50μm至500μm，可选地为125μm至250μm。在具有多个防护层的实施例中，每个防护层的厚度为50μm至500μm，可选地为125μm至250μm。

在存在至少一个石墨烯层、至少一个气凝胶层和至少一个防护层的组合的情况下，这是特别有利的，因为防护层提供了高拉伸层，该高拉伸层用作穿透的屏障并且在背衬结构可以吸收很大一部分(或其余)冲击之前至少部分地减少了冲击力。这降低了气凝胶层在初始峰值力下失效的可能性(特别是当设置在正面-即作为撞击面或靠近或邻近撞击面的层时)，从而降低了气凝胶破裂的可能性。继而，这允许气凝胶吸收更多的冲击，从而提供更好的防护。

在另外的实施例中，防护层包括缠绕纤维的交错或交织布置。换句话说，防护层包括具有由多个缠绕的或纺成的纤维形成的线缆或带的布置，其中线缆或带以交错或交织布置进行布置。在一些实施例中，缠绕的纤维或线缆以钩编或经纱编织的图案(例如拉舍尔编织)进行布置。在其他实施例中，防护层包括以钩编或经纱图案布置的单纤维。这可以提供比单纤维和连续纤维束的标准编织层(“丝束”-例如，碳纤维丝束由数千个连续的非加捻细丝组成)强得多的层。而且，在这些实施例中的层不一定需要任何形式的粘结剂(例如聚合树脂)。

在实施例中，复合结构被布置成防护层邻近或限定撞击面。以此方式，防护层可以吸收初始峰值力并抵抗穿透，而其余层变形以吸收冲击。因此，在一些实施例中，将防护层设置为上层或前端层，并且将第一层和第二层设置在防护层的下方或后面。因此，防护层充当覆盖层并且可以被布置成为复合结构的第一层以接收制品或射弹的冲击。在第三方面的实施例中，防护层可以为除了支撑网之外的层。

在实施例中，第一层(石墨烯层)为柔性的第一层和/或(如果存在的话)第二层(气凝胶层)为柔性的第二层。防护层也可以为柔性的。根据特定的配方和/或制造工艺，可以将层中的每个制成柔性和/或弹性的，使得它们可以在不破裂的情况下至少部分地变形。例如，第一层可以包含石墨烯和柔性/弹性聚合物(例如弹性体聚合物)，和/或第二层可以包含柔性气凝胶(例如交联的气凝胶，例如聚酰亚胺气凝胶)。因此，它们可以在第一方面和第二方面中提供柔性主体并且可选地提供柔性屏蔽体，并且在第三方面中提供柔性屏蔽构件并且可选地提供屏蔽墙。

尽管已经将第一方面和第二方面描述为两个单独的方面，但是在第一方面中的屏蔽体可以包括具有石墨烯的复合材料，并且还可以包括关于第二方面所公开的实施例被提及的特征中的任一个。例如，第一方面的屏蔽体可以包括具有至少一个石墨烯层的复合材料，并且还可以包括至少一个包含气凝胶和/或防护层的第二层。类似地，第二方面的屏蔽体可以包括关于第一方面公开的实施例的特征中的任一个。例如，除了连接器装置适于使相邻的防护屏蔽体可以连接到该连接器装置，其中相邻防护屏蔽体的主体在围绕撞击面的周边的任何点处与防护屏蔽体的撞击面邻接和/或重叠之外，它还可以包括关于第一方面讨论的任何连接器装置和/或保持元件中的任一个。关于结合第一方面、第二方面和第三方面使用的特征和词语而阐述的定义同样适用于两个方面。

在第四方面，提供了一种防护屏蔽墙，该防护屏蔽墙包括第一方面和第二方面中的任一项的多个防护屏蔽体，其中，防护屏蔽体中的每个连接到至少一个相邻的防护屏蔽体，该相邻的防护屏蔽体的主体与防护屏蔽体的撞击面邻接和/或重叠。

如果在权利要求书或说明书中使用术语“适于”，则应注意，术语“适于”旨在等同于术语“被构造成”。

附图说明

现在将参考附图详细讨论本发明的特定实施例，其中：

图1a至图1c分别示出根据本发明的实施例的防护屏蔽体的正视图、后视图和透视图；

图1d示出通过图1a至图1c的防护屏蔽体的剖视图；

图2示出根据本发明的实施例的在屏蔽墙中的图1a至图1c的多个防护屏蔽体的正视图；

图3示出根据本发明的实施例的在屏蔽墙中的图1a至1c的多个防护屏蔽体的正视图；

图4示出根据本发明的实施例的在屏蔽墙中的多个防护屏蔽体的正视图；

图5示出根据本发明的实施例的防护屏蔽体的透视图；

图6示出根据本发明的实施例的在屏蔽墙中的图5的多个防护屏蔽体的后视图；

图7示出用于本发明的实施例的复合结构的剖视图；

图8示出其上设置有石墨烯层的气凝胶层的SEM图像，其放大倍数为650x；

图9示出其上设置有石墨烯层的气凝胶层的SEM图像，其放大倍数为2000x；

图10示出测试装备的正视图；

图11a和图11b示出在测试装备中被测试的复合材料的正视图；

图12a和图12b示出经受弹道测试的复合材料的正视图；

图13和图14示出屏蔽墙组件的实施例的正视图；

图15和图16示出图13和图14的实施例的侧视图；以及

图17和图18示出用于屏蔽墙组件的实施例中的屏蔽墙。

相同的附图标记用于相同的部件；例如，“100”、“200”和“300”是指屏蔽体。

具体实施方式

在图1a至图1c中示出了根据本发明的实施例的防护屏蔽体100。防护屏蔽体100包括主体105，该主体在该实施例中具有长方体形状。主体105具有矩形的前撞击面110和相对的矩形背面115，它们通过边缘111、112、113、114相互连接。因此，撞击面110和背面均具有由边缘111、112、113、114限定的周边。在撞击面110与背面115之间设置防弹复合材料170，该复合材料能够阻止射弹穿过主体105。下文将更详细地讨论复合结构170。

防护屏蔽体100还包括连接器装置，该连接器装置包括设置在主体105上的一组对应的阳性连接器元件125和阴性连接器元件126，从而使屏蔽体100可以连接到相邻的防护屏蔽体100。特别地，连接器装置包括围绕撞击面110的周边设置的四个可释放的细长阳性连接器带125，其中阳性连接器带125中的一个邻近主体105的四个边缘111、112、113、114中的每个边缘设置。该连接器装置还包括围绕背面115的周边设置的四个可释放的细长阴性连接器带126，其中阴性连接器带126中的一个与主体105的四个边缘111、112、113、114中的每个边缘相邻但偏离地设置。以这种方式，可以将设置在防护屏蔽体100的前撞击面110上的阳性连接器带125连接到第二防护屏蔽体100的背面115上的阴性连接器带126。每个阳性连接器带125沿与其相邻的相应边缘111、112、113、114的大部分长度延伸。尽管这不能形成完整的连续连接器带阵列，但是由于这些连接器带125的形状和阴性连接器带126的布置，该布置允许防护屏蔽体100在围绕撞击面110的周边(以及类似地，另一防护屏蔽体100的撞击面110的周边)的任何点处与另一防护屏蔽体100重叠。

防护屏蔽体100还包括设置在主体105的背面115的中心中的手柄130，以允许使用者在撞击面110面向外的情况下保持屏蔽体。在该实施例中，手柄130的手柄为细长的材料带，其中手柄130的顶部和底部缝合到背面115，以允许使用者将他们的手或手臂放在手柄130的中间与背面115之间。在该实施例中，尽管不是必需的，但是手柄130还设置有与阴性连接器带126相同的可释放的阴性连接器材料，以使手柄130还可以连接到阳性连接器带125。

在图1d中示出了穿过屏蔽体100的横截面，其中可见用于该结构的复合结构170的一部分(为清楚起见，仅示出了复合结构170的高度的小部分)。复合结构170包括多个石墨烯层172a、172b、172c、172I和多个气凝胶层173a、173b、173c、173I。石墨烯层172a-172c、172I和气凝胶层173a-173c、173I交替，使得复合结构170具有石墨烯层/气凝胶结构/石墨烯层/气凝胶层的重复结构。以此方式，存在紧邻撞击面110的最外面的石墨烯层172a，在其后面是气凝胶层173a。然后重复该结构，使得在第一气凝胶层173a后面存在第二石墨烯层172b，该第二石墨烯层与第二气凝胶层173b相邻，随后是第三组层172c、173c，第三组层重复直到最终的石墨烯层172I和最终的气凝胶层173I。尽管在图2中不可见，但是结构170的层172a-172c、l73a-l73c、l73I借助于设置在各层之间的粘合剂粘结在一起。在复合结构的任一侧上设置覆盖层180，该覆盖层形成限定屏蔽体100的撞击面110和背面115的最外层。

在使用中，当需要时，多个防护屏蔽体100可用于形成防护屏蔽墙150，如图2和图3所示。特别地，防护屏蔽体100的阳性连接器带125可以连接到相邻防护屏蔽体100的阴性连接器带126，从而沿边缘112将防护屏蔽体100固定在一起。在这种情况下，由于连接器带125、126均设置在后撞击面115和前撞击面110上，因此这形成了两个防护屏蔽体100的撞击面110的重叠，从而形成了确保提供足够防护的连续撞击面。换句话说，相邻的防护屏蔽体100的主体105重叠。借助于细长的连接器带125、126的布置，防护屏蔽体100可以接收另一防护屏蔽体100，其中第二防护屏蔽体100与防护屏蔽体100的周边的任一部分重叠。特别地，借助于在边缘111、112、113以及114的大部分长度上延伸的细长阳性连接器带125的定位以及细长阴性连接器带126的布置，这导致撞击面110的重叠，以形成连续的撞击面110。

如图2所示，可以通过在防护屏蔽墙150上添加另外的防护屏蔽体100来继续这种相互连接，其中六个防护屏蔽体100已经以这种方式附接。在这种情况下，已经形成了一行四个防护屏蔽体100，其中两个防护屏蔽体100的细长边缘112、114在中心处与相邻的屏蔽体100重叠。已经添加了另外两个防护屏蔽体100，以与墙150中的其他屏蔽体100中的两个的顶部边缘111重叠，从而添加了进一步的防护。从图2和图3可以看出，由于连接器带125、126的布置，屏蔽体100可以被布置成使得它们不需要被完美地对准并且可以在仍然提供撞击面110的某种程度的重叠时在周边的任一部分处被接收。这使得在应力情况下更容易形成防护屏蔽墙150。

这是特别有利的，因为防护屏蔽体100可以单独携带或单独储存，然后在需要时组装到墙150中。例如，各个屏蔽体100可以被携带在帆布背包或背包中(例如，作为帆布背包的组成部分)，然后可以从帆布背包中取出并与其他主动屏蔽体100一起组装到墙150中。

在该实施例中，通过形成具有形成在其上的石墨烯的多个气凝胶基片层并将它们层叠到复合结构170中来提供该复合结构170。在这种情况下，使用油墨形式的石墨烯将石墨烯设置在气凝胶基片上。这是通过将石墨烯片晶分散在溶剂中，将油墨施加到气凝胶的表面并移除溶剂以在表面上留下一层石墨烯片晶来实现的。这允许将石墨烯层简单且相对便宜地施加到气凝胶。此外，在该层中不需要另外的添加物(例如基质)。已经发现在复合结构170中以重复的方式存在许多石墨烯和气凝胶层提供了特别坚固但仍然柔性的复合结构。因此，结构170对于防止穿透和吸收冲击特别有用，因为存在多个离散的结构意味着一个气凝胶层或防护层的失效(例如破裂或破坏)不一定会导致结构的失效，因为还存在其他吸收冲击的层。此外，已经观察到进一步的效果，其中层数的增加致使结构中较早层的有效性的增加。

在图4中示出了另一实施例，其中存在包括六个柔性防护屏蔽体200的屏蔽墙250。每个屏蔽体200包括主体210，在这种情况下，主体210具有倒圆的长方体形状，该形状具有平坦的前撞击面210和相对的平坦的背面(不可见)。在撞击面与背面310之间是柔性复合结构(不可见)，该柔性复合结构用于提供冲击防护。屏蔽体200还包括钩环(或钩和桩)可释放紧固布置(诸如Velcro

以此方式，在使用中，包括含环连接器元件的第一屏蔽体200的整个背面可以被压靠在第二屏蔽体200的前撞击面210上的含钩连接器225上，以固定第一屏蔽体200并形成撞击面210的重叠，以及形成防护屏蔽墙250。所使用的连接器元件225的布置和类型允许屏蔽体200的快速和直接连接。此外，形状和布置可易于定制以形成适合在组装墙时的特定需求的特定墙250。而且，连接器装置使其非常直接和直观，使得墙250可以在压力和应力下组装。在该实施例250中的墙既是坚固的又是柔性的屏蔽墙250，并且因此可以适于更完全地覆盖一个或多个人。

在图5中示出了另一实施例，其中存在屏蔽体300，该屏蔽体包括具有平坦的前撞击面(不可见)和相对的平坦的背面310的立方体310。在撞击面与背面310之间是用于提供冲击防护的复合结构(不可见)，并且撞击面和背面310通过四个边缘311、312、313、314连接。两个手柄330在背面310上，它们允许使用者抓住屏蔽体300，同时撞击面背向使用者。屏蔽体300还包括连接器装置，该连接器装置由一系列沿边缘311、312、313、314中的每个以间隔开的阵列布置的压敏粘合剂点325组成，这些压敏粘合剂点能够粘附到第二防护屏蔽体300。特别地，这些粘合剂点325可以粘附到设置在第二防护屏蔽体300上的对应粘合剂点或粘附到第二防护屏蔽体300的任何其他表面(例如，边缘)。

因此，如图6所示，在使用中，屏蔽体300可以连接到其他防护屏蔽体300以形成屏蔽墙350。特别地，屏蔽体300可以对准，并且边缘311、312、313、314彼此压靠以形成屏蔽墙350。在一些情况下，粘合剂点325可以由可移除的防护带(未示出)覆盖，该防护带在连接到相邻的屏蔽体300之前被移除。在边缘311、312、313、314借助于粘合剂点325彼此接合的情况下，屏蔽体300的撞击面彼此邻接以形成连续的撞击面墙。然后可以将其用于保护一个或多个使用者。

如图7所示，复合结构470包括交替的气凝胶层473和石墨烯层472，而且还包括在每对气凝胶层473与石墨烯层472中间的另一组防护层474。因此，复合结构470具有防护层474/石墨烯层472/气凝胶层473的重复图案。防护层474为防弹或抗穿透的高拉伸层，其设置在复合结构470的顶部上，并且位于石墨烯层472和气凝胶层473中的每个的前方(即，在入射冲击力的方向上)。防护层吸收了一部分冲击，并有助于防止穿透结构。在复合结构470的特定实施例中，复合结构470的防护层474为具有180微米厚度的超高分子量聚乙烯(UHMWPE)层。在该实施例中，石墨烯层472为设置在气凝胶层473上的20微米厚的石墨烯片晶层。在这种情况下，使用以油墨形式的石墨烯将石墨烯片晶设置在每个气凝胶层473上。这是通过将石墨烯片晶分散在溶剂中，将油墨施加到气凝胶的表面并移除溶剂以在表面上留下一层石墨烯片晶来实现的。这允许将石墨烯层简单且相对便宜地施加到每个气凝胶层473。此外，在该层中不需要其他添加物(例如基质)。气凝胶层473中使用的气凝胶为125微米厚的聚酰亚胺气凝胶层。可以将复合结构470布置在防护屏蔽体的主体中，其中最上面的防护层474面向撞击面或作为撞击面。图8和图9示出了单层气凝胶上单层石墨烯片晶的SEM图像，其放大倍数为650x和2000x。在此可以清楚地看到石墨烯片晶的结构。使用本文公开的方法，可以在气凝胶上形成致密的石墨烯层，从而提供坚固、有弹性的覆盖层或防护层。

在图13至图16中示出了根据本发明的实施例的可展开的屏蔽墙组件680。从图13中可以看出，可展开的屏蔽墙组件680包括：用于提供对射弹或冲击的防护的可展开的屏蔽墙681；框架682，可展开的侧壁681被接收在框架682内。框架682由保持元件690的上部构件691限定，该保持元件690在屏蔽墙681的顶部处连接到可展开的屏蔽墙681，从而向上保持屏蔽墙681，与垂直延伸的侧构件697和下部构件689相对。在该实施例中，框架682具有带有中心开口或空隙692的矩形形状，屏蔽墙681可被接收在该中心开口或空隙692中。如将在下面更详细地阐述的那样，可展开的屏蔽墙681可在其未被接收在开口692内的缩回构造(图14中示出)和其被完全接收在开口692内的展开构造(图13中示出)之间展开，以提供对射弹或冲击的防护。

在图13、图15和图16中可以更清楚地看到的可展开的屏蔽墙681包括抗穿透支撑网683、若干屏蔽构件685，屏蔽构件685中的每个均包括复合结构并附接到支撑网683。每个屏蔽构件还包括一对紧固元件688，用于在处于展开构造时为墙681提供进一步的结构。在此，将紧固元件688放置在可展开的屏蔽墙681的侧边缘上。每个屏蔽构件685还包括两个紧固元件688，一个位于屏蔽构件685的最上边缘处，另一个位于最下边缘处，使得紧固设备688位于屏蔽构件685的重叠部分内。

支撑网683由连续的防弹织物片材形成；在这种情况下，防弹织物由防切割和防刺的织造的超高分子量聚乙烯(UHMWPE)形成。抗穿透支撑网683在其背面上包括多个凹穴684，以用于接收屏蔽构件685。在该实施例中，多个凹穴684沿抗穿透支撑网683的长度垂直地布置，凹穴684中的每个在抗穿透支撑网683的整个宽度上延伸。凹穴684沿其上边缘固定到抗穿透支撑网683，使得给定的凹穴684和屏蔽构件685的组合能够围绕该上边缘枢转远离抗穿透支撑网683。凹穴684完全封装了它们对应的屏蔽构件685，使得在没有首先打开凹穴684的情况下不能移除屏蔽构件685。

可展开的屏蔽墙681的屏蔽构件685各自具有前撞击面686和相对背面687，其中复合结构分层布置，从而限定这些面686、687并平行于这些面686、687延伸，这将在下面更详细地说明。当撞击面朝即将来临的射弹定向时，此构造可实现最大的防弹性能。为清楚起见，在该实施例中，撞击面或正面686为给定面板685的面，当其处于展开构造时，给定面板朝抗穿透支撑网683定向；类似地，相对面或背面687为面板685的相对面。在该实施例中，屏蔽构件685的复合结构可以与关于较早的实施例诸如图7所阐述的相同。

如上所述，框架682由与垂直延伸的侧构件697和下部构件689相对的保持元件690限定。在该实施例中，下部构件689和侧构件697由硬化钢形成，并且与保持元件690连接在一起，以提供刚性的自支撑框架682。如在图13的正视图中可见的，下部构件689具有比其余构件小的轮廓，使得其不会破坏通过中心开口692的通路，从而允许组件690被放置在例如门道中。尽管未示出，但是下部构件689包括适于与屏蔽构件的下边缘接合的接合元件(未示出)。

在该实施例中，可展开的屏蔽墙681在抗穿透支撑网683的最上点处附接保持元件690，使得该可展开的屏蔽墙在展开时从该点悬挂。特别地，支撑网683的上边缘被夹持在上部构件691与夹紧构件693之间。夹紧构件693为沿上部构件691的长度延伸的细长构件，以允许相等的压力施加在抗穿透支撑网683的整个夹紧区域，从而使撕裂或其他失效的风险最小化。夹紧构件693还允许可展开的屏蔽墙681作为完整的单元被容易地替换，例如在由于射弹或冲击而损坏之后。使用安全扣件(未示出)，使得夹紧构件693只能由授权人员释放。

保持元件690还包括呈释放机构形式的展开机构。释放机构包括两个可释放的扣锁694(在图16中仅一个可见)，扣锁中的每个位于框架682的每个侧构件697的顶部附近。当墙681处于其缩回构造时，每个扣锁694与位于可展开的屏蔽墙681的对应侧边缘的底部处的接合元件695接合。扣锁694可操作地连接到控制器(未示出)，该控制器被布置成在检测到事件(例如警报或手动触发)时释放扣锁。扣锁694还被构造成使得当屏蔽墙681在使用后缩回时，即，将墙681从其展开构造移动到其缩回构造时，它们自动接合。合适的扣锁694和接合元件695包括例如手动闩锁或电磁扣锁。

在图16中示出了处于其缩回构造的可展开的屏蔽墙681。可以看出，抗穿透支撑网683和屏蔽构件685处于折叠状态，在该折叠状态中，它们被折叠在一起成为紧凑的布置，其中，屏蔽构件685堆叠在一起并且彼此平行，使得一个屏蔽构件685的撞击面直接面向在其下方的屏蔽构件685的相对的背面；抗穿透支撑网683本身的折叠部分位于这些面之间的间隙中。在该图中，示出了凹穴684，但是没有示出它们的上边缘连接。

在图15中以其展开构造示出了可展开的屏蔽墙681。在此，复合屏蔽构件685处于扩展状态，并在耐穿透支撑网683的后面有效地形成连续的撞击屏障；换句话说，在抗穿透支撑网683的任何点处，在抗穿透支撑网683的后面直接或间接地(即，在存在气隙的情况下)存在至少一个屏蔽构件，使得可展开的屏蔽墙681几乎没有薄弱点。屏蔽构件685被构造成彼此重叠，使得在抗穿透支撑网683的某些点处，在抗穿透支撑网683的后面存在两个屏蔽构件685。特别地，一个屏蔽构件的撞击面686的最下部分将抵靠在其正下方的屏蔽构件685的相对面687的最上部分。在该实施例中，上部屏蔽构件的大约5cm重叠在其正下方的屏蔽构件。这是有利的，因为加强了屏蔽构件685之间的原本可以是薄弱点的接头。

可展开的屏蔽墙681的尺寸使得当其被展开时，屏蔽墙681覆盖保持元件690的整个中心开口692。在该实施例中，可展开的屏蔽墙681与侧构件697和上部构件690中的每个重叠。

在使用中，可展开的屏蔽墙681最初以其缩回构造折叠。响应于感知到的威胁，释放机构可以被操作(手动或自动，这取决于所使用的控制系统)，从而释放扣锁694并展开屏蔽墙681。随着屏蔽墙681的释放，它在重力作用下掉落。这使屏蔽墙681从其缩回构造移动到其展开构造，在缩回构造中，屏蔽构件685在折叠状态下彼此平行堆叠，在展开构造中，屏蔽构件685彼此重叠。在移动到其展开构造时，位于屏蔽构件685上的紧固设备接合，使得每个屏蔽构件被固定到其相邻的屏蔽构件685。这意味着屏蔽构件685彼此刚性地连接。另外，设置在下部构件689上的接合元件也与屏蔽墙681的下边缘接合。这确保需要很大的作用力才能将墙681移动远离框架682。

在该位置，屏蔽墙681提供穿过开口692的屏障，从而保护屏障两侧上的人或物体，特别是在背面后面的人或物体免受诸如射弹(例如子弹)或冲击(例如钝力或带刃武器)的威胁。此外，屏蔽墙681用作防止穿过其中的屏障。因此，该组件可以放置在任何开口中，诸如门道或整个房间，以在发生威胁时提供快速且安全的防护。在一些实施例中，框架682的下部构件689可以凹进地板或地面中。这是有利的，因为改善了通过中心开口692的通道。

当威胁结束时，屏蔽墙681可以缩回。在该实施例中，屏蔽墙681可以与下部构件689的接合元件脱离，并且紧固元件688可以脱离。屏蔽墙681可以折叠回到图16所示的状态，并重新附接到扣锁694。然后，假设可展开的屏蔽墙681未损坏，则其可以被重复使用。如果屏蔽墙681已经损坏到建议替换的程度，则可以将屏蔽墙681从夹紧构件693释放并替换。鉴于屏蔽构件685中使用的复合结构的轻质性以及释放机构的简单性和组件设计，这种替换可以容易地进行。

上面的实施例纯粹是为了说明如何提供本发明的实施方式。其他实施例是可能的。修改包括，例如：

在其他实施例中，紧固设备688、扣锁694、接合元件695和下部构件689上的接合元件可以为电磁紧固设备。在一些实施例中，屏蔽墙681的侧边缘和下边缘可以设置有电磁体，该电磁体被构造成接合对应的侧构件697或以其他方式接合。在一些实施例中，放置在每个屏蔽构件上的紧固设备688被定位并构造成通过抗穿透支撑网683接合框架682的侧构件697。这种构造是有利的，因为紧固设备可以将抗穿透支撑网683和单独的屏蔽构件685两者牢固地保持到保持元件690。然而，在一些实施例中，抗穿透支撑网683和屏蔽构件685均可以包括紧固设备。

屏蔽墙781的另一实施例在图17中示出。该屏蔽墙781被示出为与屏蔽墙组件隔离，但是可以用于图13至图16的屏蔽墙组件681中，或者可以用作根据本发明的任何其他屏蔽墙组件的一部分。在图17的实施例中，屏蔽墙781包括多个彼此不重叠的屏蔽构件785，但是具有一定尺寸，使得在展开构造中，顶部屏蔽构件785与相邻屏蔽构件785的底部相接(即，邻接相邻的屏蔽构件785)。在没有重叠的情况下，屏蔽构件785之间的相互作用较小，使得墙781可以更容易地以卷绕构造而不是图13至图16的实施例的堆叠构造来储存。此外，屏蔽构件785围绕其整个周边而不是如上述实施例中那样仅围绕上边缘附接到抗穿透支撑网783；因此，屏蔽构件785相对于抗穿透支撑网783保持其位置，而在它们之间没有任何紧固设备688。应当理解，如图17所示，该屏蔽墙781的屏蔽构件785也可以如先前实施例中那样堆叠。

图18示出了图17的实施例的进一步发展，其中存在两个组成屏蔽墙881的屏蔽构件885。在该实施例中，屏蔽构件885的边缘是互补的。特别地，上部屏蔽构件885的底部被成形为对应于位于其正下方的屏蔽构件885的顶部。在图18所示的实施例中，示出了球和杯的设计。该设计可以在屏蔽构件885之间的接头处提供改进的防弹性能。

尽管示出为具有框架，但是这种框架不是必需的。例如，保持元件可以通过附接到天花板或另一表面而悬挂。可替代地，保持元件可以位于地板上，并且屏蔽墙侧向或垂直向上展开。

下面提供了用于本发明的屏蔽体和屏蔽墙的复合结构的具体示例：

示例1

将125μm的柔性聚酰亚胺气凝胶层(BlueShift公司(US)的AeroZero 125微米的聚酰亚胺气凝胶膜)切成一定尺寸，并使用槽模工艺涂覆20μm的聚氨酯层(PX30；Xencast UK柔性系列PU树脂系统。制造商报告的特性：硬度30-35(邵氏A)；拉伸强度0.7MPa-1.2MPa；断裂伸长率100％-155％；撕裂强度3.5kN/m-3.8kN/m)。涂覆后，将聚氨酯层在室温下固化12小时。然后将气凝胶/聚氨酯复合结构层(背衬结构)切成一定尺寸。

将超高分子量聚乙烯(UHMWPE)织物(Spectra 1000；200D；Honeywell；80gsm；经纱24Tex；纬纱25Tex；经纱x纬纱/10cm 177x177；平纹)切成与背衬结构相同的尺寸然后将其施加到背衬结构的上表面(即聚氨酯层的暴露表面)。

然后通过添加附加的交替的背衬结构层(即组合的气凝胶/聚氨酯层)和UHMWPE织物以形成多层复合结构来进一步构建层压结构。特别地，然后将附加的背衬结构层(即，气凝胶层和聚氨酯层的组合)施加到第一UHMWPE织物层的顶部，并且将附加的背衬结构层的气凝胶层施加到UHMWPE织物层。然后将附加的UHMWPE织物层施加到第二背衬结构的顶部。重复该过程，以提供包括60个交替的气凝胶/聚氨酯层和UHMWPE层(即30个背衬结构和30个UHMWPE层)的多层复合结构。

这种层压结构既柔性又轻巧，因此可以结合到防弹衣中。该层压结构还通过吸收冲击力并防止刀具穿透层压结构而提供有效的防护，以免受刀具冲击的损害。

示例2

将125μm的柔性聚酰亚胺气凝胶层(BlueShift公司(US)的AeroZero 125微米的聚酰亚胺气凝胶膜)切成一定尺寸，并使用槽模工艺在聚氨酯基质(PX30；Xencast UK柔性系列PU树脂系统。制造商报告的特性：硬度30-35(邵氏A)；拉伸强度0.7MPa-1.2MPa；断裂伸长率100％-155％；撕裂强度3.5kN/m-3.8kN/m)中涂覆20μm的石墨烯层(Elicarb石墨烯粉末；Thomas Swan有限责任公司(UK)产品号PR0953)。涂覆后，将石墨烯/聚氨酯层固化，然后切成一定尺寸。

石墨烯/聚氨酯层包含5wt％的官能化石墨烯(Elicarb石墨烯粉末；Thomas Swan有限责任公司(UK)产品号PR0953)，该石墨烯在槽模加工之前分散在聚氨酯中。更具体地，在分散之前，使用WO 2010/142953 A1中所述的Hydale HDLPAS工艺对石墨烯进行“氧”官能化的等离子体处理(可替代地，等离子体官能化的石墨烯纳米片可从Hydale“HDPLAS GNP”，例如HDPlas GNP-O2或HDPLAS GNP-COOH购得)。处理后，将石墨烯和聚氨酯在行星式离心混合机中进行预混合，然后在真空下对树脂进行脱气以移除气泡。然后使用三辊研磨机(在40℃下，间隙<5μm)使混合物通过分散阶段，并进行八次通过。然后将石墨烯/聚氨酯混合物与硬化剂混合，随后使用行星式离心混合机进行脱气。

石墨烯/聚氨酯混合物制成后，将其用20μm压延盘条(将厚度调节至20μm)成层在聚丙烯片材上。分层完成后，将层干燥。然而，在石墨烯/聚氨酯层完全固化之前，将气凝胶粘附到该层上以将各层粘结在一起。然后使构成该结构的结合层固化24小时，之后将气凝胶和聚氨酯/石墨烯树脂混合物的结合层切成一定的形状。

将超高分子量聚乙烯(UHMWPE)织物(Spectra 1000；200D；Honeywell；80gsm；经纱24Tex；纬纱25Tex；经纱x纬纱/10cm 177x177；平纹)切成与背衬结构相同的尺寸然后将其施加到背衬结构的上表面(即聚氨酯层的暴露表面)。

然后通过在每对石墨烯层与气凝胶层之间添加附加的交替的石墨烯层和气凝胶层以及UHMWPE织物以形成多层复合结构来进一步构建复合结构。重复该过程，以提供包括90个层的多层复合结构，这90个层包括30个气凝胶层、30个石墨烯/聚氨酯层和30个UHMWPE层具有重复结构：UHMWPE/石墨烯层/气凝胶层。复合结构的各层粘结在一起。

这种复合结构既柔性又轻巧，因此可以结合到防弹衣中。该复合结构还通过吸收冲击力并防止刀具穿透复合结构而提供有效的防护，以免受刀具冲击的损害。

示例3

使用关于以上示例1和示例2描述的技术，制备了一种复合结构，该复合结构包括与25个背衬结构层交替的26个UHMWPE纤维层(DOYENTRONTEX防弹单向片材；WB-674；160g/m

示例4

使用关于以上示例1和示例2描述的技术，复合结构包括26个UHMWPE织物层(Spectra 1000；200D；Honeywell；80gsm；经纱24Tex；纬纱25Tex；经纱x纬纱/10cm177x177；平纹)，25个125μm柔性聚酰亚胺气凝胶层(来自BlueShift公司(US)的AeroZero 125微米膜)和25个20μm聚氨酯层(PX60；Xencast UK)，其中掺杂了1％石墨烯(Elicarb石墨烯粉；Thomas Swan有限责任公司(UK)产品号PR0953)。因此，层压体具有层的以下重复图案布置：“…UHMWPE层/聚氨酯+石墨烯层/气凝胶层/UHMWPE层/聚氨酯+石墨烯层/气凝胶层…”。

示例5

另一种复合结构包括一种重复结构，该重复结构包括气凝胶膜(125μm柔性聚酰亚胺气凝胶；来自BlueShift公司(US)的AeroZero 125微米膜)，石墨烯颗粒注入的环氧树脂(Elicarb石墨烯粉末；Thomas Swan有限责任公司(UK)产品号PR0953)和高拉伸聚甲醛(POM)层(Delrin)。因此，该复合结构具有气凝胶/石墨烯注入的环氧树脂/POM的子单元，其在整个结构中重复以形成具有交替的石墨烯和包含气凝胶的层的复合结构。

通过首先在Haydale等离子体反应器中官能化石墨烯纳米片(使用羧基工艺)，然后将石墨烯纳米片分散在柔性环氧树脂中来制造复合结构1101。随后将石墨烯/环氧树脂混合物通过槽模涂覆在气凝胶膜上，然后使用POM层(呈织物形式)分层。然后将该子单元在室温下真空固化。然后通过将多个子单元彼此顶部粘结在一起以形成复合结构来构建该结构。以此方式，一个子单元的气凝胶层粘结到相邻子单元的POM层。此外，复合结构的最下面的子单元在其下侧上具有POM层，使得POM层形成最上层和最下层。

该复合结构柔性、坚固并且轻便。

示例6

制备了一种复合结构，该复合结构包括12组单独的彼此层叠的子结构，每个子结构包括在使用石墨烯层分层的9个125μm柔性聚酰亚胺气凝胶层(来自BlueShift公司(US)的AeroZero 125微米膜)的顶部上的9个UHMWPE纤维层(DOYENTRONTEX防弹单向片材；WB-674；160g/m

特别地，使用含石墨烯的油墨(LTR4905；Heraeus Noblelight有限责任公司)形成石墨烯层。含石墨烯的油墨为作为溶剂和载体的4-羟基-4-甲基戊-2-酮和二丙二醇单甲醚的组合，其石墨烯负载量为20重量％。油墨中的石墨烯为Perpetuus石墨烯，其横向薄片尺寸为15μm，并已使用胺类进行了官能化。

使用6μm k-bar(Testing Machines公司的K手动涂布机)将油墨施加到气凝胶的表面。据认为，与在气凝胶上施加油墨相关联的剪切速率使石墨烯薄片平行于气凝胶表面对准。随着层的干燥，溶剂蒸发，使得最终层厚度为2μm至3μm。据认为，溶剂蒸发致使石墨烯片晶进一步平行于气凝胶表面对准。随后将油墨在125℃的温度下进行10分钟的热处理，以除去残留的溶剂并使聚合物硬化。这在表面上留下了一层石墨烯片晶。因此，该复合结构具有以下层布置：“…UHMWPE层/UHMWPE层/UHMWPE层/石墨烯层/气凝胶层/石墨烯层/气凝胶层/石墨烯层/气凝胶层…”，具有12个重复单元或子集。

将宽25cm、高18cm的复合结构放置在由UHMWPE织物制成的袋内，该袋在一个面上包括一个手柄，在主要正表面和后表面上均具有钩环扣件，以形成连接器装置。该复合结构和屏蔽体柔性、坚固并且轻便。

示例7

使用关于以上示例描述的技术，复合结构包括五个UHMWPE层(UHMWPE织物(Spectra 1000；200D；Honeywell；80gsm；经纱24Tex；纬纱25Tex；经纱x纬纱/10cm177x177；平纹))，该五个UHMWPE层与五个背衬层(按前面的示例中所述制备的五层1％石墨烯片晶掺杂的聚氨酯层，以及五个125μm柔性聚酰亚胺气凝胶层(来自BlueShift公司(US)的AeroZero 125微米膜))交替。层压结构还包括1.0mm UHMWPE编织线的钩编布样(参见图9和随附的说明)，其中UHMWPE线围绕板片边缘缠绕以提高性能。测试结果表明，在防刺测试中没有穿透，在橡皮泥粘土床上只有最小的凹痕，这明显优于市售标准。

示例8

制备了一种复合结构，该复合结构包括6组单独的彼此层叠的子结构，每个子结构包括在使用石墨烯层分层的9个125μm柔性聚酰亚胺气凝胶层(来自BlueShift公司(US)的AeroZero 125微米膜)的顶部上的9个UHMWPE纤维层(DOYENTRONTEX防弹单向片材；WB-674；160g/m

该复合结构柔性、坚固并且轻便。为了进行测试，将复合结构放入由UHMWPE纤维制成的凹穴中，如在图11a和图11b中可见。

示例9

使用关于以上示例描述的技术，制备了一种层压结构，该层压结构包括与51个背衬结构层交替的52个UHMWPE织物层(Spectra 1000；200D；Honeywell；80gsm；经纱24Tex；纬纱25Tex；经纱x纬纱/10cm 177x177；平纹)。背衬结构包括使用20μm的聚氨酯层(PX60；Xencast UK柔性系列PU树脂系统)分层的125μm柔性聚酰亚胺气凝胶(来自BlueShift公司(US)的AeroZero 125微米膜)。制造商报告：硬度60-65(邵氏A)；拉伸强度3.4MPa-3.8MPa；断裂伸长率200％-260％；撕裂强度19.0kN/m-23.0kN/m)(即51个气凝胶层与51个聚氨酯层交替)。因此，层压体具有层的以下重复图案布置：“…UHMWPE层/聚氨酯层/气凝胶层/UHMWPE层/聚氨酯层/气凝胶层…”。

示例10

使用关于以上示例描述的技术，制备了一种层压结构，其包括52个UHMWPE织物层(Spectra 1000；200D；Honeywell；80gsm；经纱24Tex；纬纱25Tex；Encs x Picks/10cm177x177；平纹)的堆叠以及51个背衬结构的堆叠。因此，层压结构包括52个UHMWPE织物层，然后是51个背衬结构。每个背衬结构包括使用20μm的聚氨酯层(PX60；Xencast UK)分层的125μm柔性聚酰亚胺气凝胶(来自BlueShift公司(US)的AeroZero 125微米膜)。因此，层压体具有层的以下图案布置：“UHMWPE层/UHMWPE层...UHMWPE层/UHMWPE层/聚氨酯层/气凝胶层/聚氨酯层/气凝胶层…聚氨酯层/气凝胶层”。因此，示例10与示例9的区别在于防护层和背衬结构的顺序。

示例11

使用关于以上示例描述的技术，制备了一种层压结构，该层压结构包括与25个背衬结构层交替的26个UHMWPE织物层(Spectra 1000；200D；Honeywell；80gsm；经纱24Tex；纬纱25Tex；经纱x纬纱/10cm 177x177；平纹)。背衬结构包括使用20μm的聚氨酯层(PX60；Xencast UK)分层的125μm的柔性聚酰亚胺气凝胶(来自BlueShift公司(US)的AeroZero125微米膜)(即25个气凝胶层与25个聚氨酯层交替)。因此，层压体具有层的以下重复图案布置：“…UHMWPE层/聚氨酯层/气凝胶层/UHMWPE层/聚氨酯层/气凝胶层…”。

示例12

使用关于以上示例描述的技术，制备了一种层压结构，该层压结构包括在52层防护性背衬层(UHMWPE织物(Spectra 1000；200D；Honeywell；80gsm；经纱24Tex；纬纱25Tex；经纱x纬纱/10cm 177x177；平纹)顶部上的51个前部结构层。前部结构包括使用20μm的聚氨酯层(PX60；Xencast UK)分层的125μm的柔性聚酰亚胺气凝胶(来自BlueShift公司(US)的AeroZero 125微米膜)(即25个气凝胶层与25个聚氨酯层交替)。因此，层压体具有以下层布置：“聚氨酯层/气凝胶层/聚氨酯层/气凝胶层…聚氨酯层/气凝胶层/UHMWPE层/UHMWPE层…UHMWPE层/UHMWPE层”。

示例13

制备了一种复合结构，该复合结构包括4组单独的彼此层叠的子结构，每个子结构包括在使用石墨烯层分层的9个125μm柔性聚酰亚胺气凝胶层(来自BlueShift公司(US)的AeroZero 125微米膜)的顶部上的9个UHMWPE纤维层(DOYENTRONTEX防弹单向片材；WB-674；160g/m

该复合结构还包括1.0mm UHMWPE编织线的钩编布样(参见图9和随附的说明)，其中UHMWPE线围绕板片边缘缠绕以提高性能。钩编布样被放置在复合结构的顶部。该结构可以在图12a和图12b中看到。

比较例1

选择了广泛用于耐刺穿的穿戴制品中的现有市售层压结构作为以上描述的实施例的比较。比较例包括层压结构，该层压结构包括：12层凯夫拉织物/细缝毛毡/链甲层/细缝毛毡/12层凯夫拉织物。将示例1和示例2的层压结构与比较例一起进行测试。

比较例2

通过观察和测试可以明显看出，比较例1的结构中的任何冲击的力的很大一部分通过链甲层分散在层的平面中，因此，比较例1的层压结构也在链甲移除的情况下进行测试。因此，比较例2由包括12层凯夫拉织物/细缝毛毡/12层凯夫拉织物的层压结构构成。

测试

除了关于上述特定示例被提及的测试外，还进行了进一步的测试：

耐穿透测试

使用在图10中描绘的测试装备590进行测试。测试装备590包括基座591，在该基座上提供带有夹钳592a的夹具592，用于在夹具592上安装样品(在图10中显示为层压结构170)。测试装备590还包括配重滑板593，刀具594附接到该滑板。测试装备590被布置成使配重滑板593和刀具594悬挂在样品上方，刀具594的刀片面向样品(即，向下)。然后可以使滑板593和刀具594掉落并沿垂直导轨595行进(使用一系列线性轴承(未示出)以最小化摩擦)，直到刀具594冲击样品为止。在下文提到的测试中，测试装备使用了由High Speed andCarbide有限公司提供的内政部科学发展部(HOSDB)P1/B测试刀片。在某些测试中，不使用夹具592和夹钳593约束所用样品(称为“自由站立”)。

调整装备使刀具从1m的高度掉落，并且刀具和配重滑板的总重量为1.75kg。这产生了17.17焦耳的冲击力和4.43m/s的冲击速度。在下面列出的一些测试中，在样品中的每个的后面都放置了模型粘土板，以测量“切割长度”。切割长度为从粘土中的刀片开始的凹痕的长度，即使在刀片没有完全穿透织物的情况下该凹痕也可以存在并且提供结构的冲击吸收和抗穿透性能的指示。刀片进入每种结构的穿透深度和切割长度(在测量时)如下表1所示：

表1

表1表明，根据本发明的实施例的层压结构提供了非常高的耐穿透性，并且性能至少与现有的包括金属链甲层的防刺背心中使用的层压结构一样，并且明显优于移除金属链甲层的层压结构。因此，这些层压结构可用于制品中而无需链甲或重金属板层，从而提供了显著的优点。此外，示例2的具体结果还显示出由具有更少层和更薄结构的层压结构提供的明显防护。

示例8的测试在图11a和图11b中示出。如上所述，对UHMWPE外部所包括的复合结构的穿透小于2mm。这远低于要求的7mm的穿透极限(KR-1测试)。

弹道测试

执行示例4和示例11的弹道测试。这些测试包括在近距离平射射程内发射.22长步枪子弹。示例4和示例11的复合结构能够阻挡.22LR步枪子弹。测试后对样品进行的检查表明，子弹被阻挡并保持在UHMWPE第17层和背衬结构周围的复合结构中。因此，层压结构提供了有效的防弹保护。

还进行了示例13的弹道测试。这是使用250焦耳的高功率.22长步枪子弹进行的，并将子弹朝提供钩编层的面发射。如在图12a和图12b中可见，复合结构能够阻挡子弹而不穿透。特别地，图12b显示子弹甚至没有穿透第一子结构(参见显示凹痕的箭头)。

通过研究附图、公开内容和所附权利要求，本领域技术人员在实践所要求保护的发明时可以理解和实现所公开的实施例的其他变型。例如：

尽管在上述实施例中，屏蔽体通常具有带有平坦表面的长方体形状，但是应当理解，屏蔽体的形状可以变化，并且可以包括圆形棱柱(例如圆柱体，其上表面、下表面限定撞击面)、本文提到的任何其他多边形棱柱和其他形状；以及

尽管以上实施例中的连接器装置具有钩环或粘合剂附接单元，但是可以使用任何其他附接单元，例如包括可连接的夹子或按钮、拉链、磁体和系绳。