普渡大学 马修·盖汀斯，普渡大学博士
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候选人拿着一个装有银盐的杯子，银盐是一种新的无铅炸药
学分:普渡大学照片/杰瑞德·派克 每当枪开火时，铅就会渗入空气
科学进步可以为弹药中发现的铅基爆炸材料提供类似的替代品，保护士兵和环境免受潜在的毒性影响
普渡大学的研究人员与美国大学合作
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陆军作战能力发展司令部的陆军研究实验室开发了两种新的无铅材料，这两种材料可用作主要炸药，用于点燃弹药筒内的粉末
这项工作由陆军研究办公室资助，发表在《化学——欧洲期刊》上的一篇论文中
普渡大学材料工程和机械工程助理教授戴维恩·皮尔西说:“现在，无论何时你在拍摄，你都会把铅扩散到你周围的空气中。”
“铅的任何使用最终都会少量污染环境
去除的铅越多，对环境越有利
" 过去的一项研究发现，经常射击的人可能会铅含量升高
但到目前为止，铅在炸药中的使用是不可避免的
当枪的扳机被扣动时，金属撞针会击中一个装有起爆药的杯子
撞针产生的力使杯子变形，压碎主炸药并导致其引爆
这种爆炸引发二次爆炸，燃烧并帮助完成其余的射击顺序，加速子弹离开枪
因为在几乎任何能够发射子弹的弹药筒中都可以找到初级炸药，所以多年来，美国陆军一直在寻找解决方案来开发无铅版本的这种炸药，以满足与铅污染相关的环境法规
“这些材料的发展为无铅技术提供了一条潜在的途径，”杰西·萨巴蒂尼说，他是一名陆军研究员，领导了该项目对这些新材料使用哪些分子的研究
使这种材料无铅的是一种化学结构，这种结构以前从未用于初级炸药
一种材料是由银盐制成的，而另一种材料完全不含金属——只是炸药的基本成分
这些成分包括碳、氢、氮和氧
“就毒性而言，银比铅好，但还是有点毒性
所以我们还制造了一种非金属材料，它没有与之相关的重金属毒性
从能量的角度来说，金属是自重，对实际的爆炸没有太大的贡献，”皮尔西说
这些材料中使用的化学结构使它们非常致密，这意味着制造爆炸只需要少量的这两种材料
陆军研究实验室的研究人员对这些材料进行建模，以了解它们的爆炸性
皮尔西在普渡能量学研究中心的实验室制作了这些材料，并进行了实验测试，证明它们可以作为一级炸药
根据研究人员的计算，他们制造的材料的爆炸性能类似于或高于常用的初级炸药
新泽西皮卡汀尼兵工厂的CCDC军备中心对探索这些化合物在子弹和发射药中的主要爆炸应用很感兴趣
普渡大学和陆军研究人员将继续收集确定这些材料可以替代哪些铅基武器系统所需的数据
“在PERC，我们的主题是‘从分子到弹药’
我们的实验室可以做任何事情，从设计和测试分子，到将这些分子配制和制造成有用的化合物，”PERC主任、普渡大学化学工程教授史蒂夫·波登说
“我们的合作伙伴可以将这种有用的化合物制成弹头、导弹、火箭或任何需要的东西
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