金屬盔甲可以保護警察和軍用車輛免受子彈襲擊;然而，它也會使它們變得更重，從而更慢地遠離危險情況。現在，北卡羅來納州立大學的研究人員已開發出一種輕質替代金屬裝甲的復合金屬泡沫(CMF)，它可以阻止球和穿甲.50口徑的圓形，以及傳統的鋼制裝甲，重量減輕一半。研究人員表示，使用這種泡沫，汽車設計師可以在不降低安全性的情況下開發更輕的軍用車輛，或者在不增加重量的情“CMF裝甲的重量不到實現同等保護水平所需的軋制均質鋼裝甲重量的一半，”負責該研究的北卡羅來納州立大學機械和航空航天工程教授Afsaneh Rabiei說。

Rabiei發明了CMF，并花了數年時間開發，測試和優化CMF材料。CMF是一種由空心金屬球體組成的泡沫，由不銹鋼或鈦等材料制成，然后嵌入由鋼，鈦，鋁或其他金屬合金制成的金屬基體中。

在之前的工作中，她和她的團隊已經證明，CMF可以阻止爆炸壓力和碎裂，并且可以阻止M2穿甲彈，其性能可與標準金屬裝甲相媲美。研究人員表示，CMF還具有屏蔽金屬形式的X射線，伽馬射線和中子輻射的有效性，以及處理火和熱的兩倍以及構成它們的普通金屬。

她說，目前研究中使用的CMF就是所謂的“鋼 - 鋼CMF”，這意味著球體和基體都由鋼構成。

Rabiei的團隊制造了一個堅硬的裝甲系統，包括陶瓷面板，CMF核心和鋁制薄背板。他們使用.50口徑球和穿甲彈以每秒500米至每秒885米的沖擊速度射擊來測試護甲。

裝甲的CMF層吸收了球輪的72%至75%的動能，以及穿甲彈的68%至78%的動能。

“換句話說，我們能夠實現顯著的減重 - 這有利于車輛性能和燃油效率 - 而不會犧牲保護，”Rabiei說。研究人員在“復合結構”雜志上發表了一篇關于他們工作的論文。雖然這項研究證明了CMF在設計和開發車輛裝甲方面的承諾，但Rabiei表示材料設計本身仍有改進空間。

“這些發現源于我們通過簡單地將鋼 - 鋼CMF與現成的陶瓷面板，鋁背板和粘合材料相結合來測試裝甲，”她說。“我們只對我們的CMF材料進行了優化，并用鋼 - 鋼CMF裝甲替換了標準車輛裝甲中的鋼板。我們可以做更多的工作來使它變得更好。“

接下來的步驟包括優化陶瓷，CMF和鋁層的附著力和厚度，Rabiei說，這可能會導致更低的總重量和更高的最終裝甲效率，適用于更廣泛的應用。

“CMF承諾各種應用：從太空探索到運輸核廢料，爆炸物和有害物質，再到軍事和安全應用，甚至汽車，公共汽車和火車，”她說。