Kevlar je typ plastu s velmi vysokou pevností v tahu. Molekuly jsou vyrovnány paralelně k sobě a jsou velmi pevně vázány, takže materiál je neprůstřelný.

muž z doby kamenné použil pro své přežití dřevo, listy, kámen, mízu stromů a kov (případně). Používáme matrace ze slámy, bavlny, pěny nebo gumy a někdy i kovové pružiny. Rámy postelí jsou obvykle vyrobeny ze dřeva nebo kovu. Polštáře se skládají z peří, prostěradla a povlaky na polštáře jsou bavlněné nebo lněné a silné přikrývky obsahují vrstvy látky a dokonce i elektrické komponenty pro účely vytápění. A to je vše pro jeden noční spánek!

nejen, že stále používáme mnoho přírodních materiálů, ale také využít širokou škálu syntetických (umělých) materiálů. Plasty jsou možná nejvýznamnější z těchto syntetických materiálů a mají velmi širokou škálu aplikací. Jsou používány k výrobě polyethylenu pytle, plastové židle, Nádobí, lahve a viněty (mezi tisíce dalších položek), zatímco velmi silné plasty, jako je Kevlar se používá k výrobě letadlových částí a neprůstřelné materiály!

co je Kevlar?

Kevlar, jak již bylo zmíněno, je syntetický materiál vyráběný chemickou společností DuPont. Vědecky řečeno, Kevlar je v podstatě poly-para-fenelyn-tereftalamid.

Kevlar struktura: z čeho je Kevlar vyroben?

Kevlar je polymer, což znamená, že má jednotky, které se opakují a jsou svázány dohromady tvoří mnohem větší molekule. V případě Kevlaru tvoří opakující se jednotky řetězce. Tyto řetězce se navzájem vyrovnávají paralelně, stejně jako tekuté krystaly (používané při výrobě LCD televizorů), které ukazují to, co se nazývá nematické chování. Řetězy jsou zesítěny vodíkovými vazbami, což dává materiálu jeho mimořádně vysokou pevnost v tahu.

Základní molekulární strukturu Kevlaru (Foto Kredity: cacycle/ Wikimedia Commons)

Kdy polymer je ve velmi a horké koncentrované formě, je nucen přes síto, což vede k dlouhé a husté vláken, které jsou tkané do super-tuhé rohože nebo desky. Tento materiál se nyní nazývá Kevlar.

silný Kevlar list (Obrázek Kreditů: Membeth/ Wikimedia Commons)

Kevlar má pevnost v tahu asi 8 krát více než u ocelového drátu. Pevnost v tahu je v podstatě odpor nabízený materiálem proti síle, která zabraňuje prodloužení.

je také relativně nízká hmotnost pro materiál, který je tak silný. Má velmi vysokou odolnost proti teplu (rozkládá se kolem 450℃) a na rozdíl od většiny ostatních plastů se při zahřívání neroztaví ani neroztaví. Je také vysoce odolný vůči chladu a při velmi nízkých teplotách se nestává křehkým. Je vysoce odolný proti oděru jakéhokoli druhu.

Kevlar je dodáván v mnoha typech; hlavně existují různé stupně Kevlaru, které se liší kvalitou. Nejčastěji používané jsou Kevlar K29 a Kevlar K49.

k čemu se Kevlar používá?

podle očekávání se Kevlar používá pro mnoho věcí. Mezi jeho průmyslové aplikace patří výroba hadic, pásů a výztužných materiálů. Lze jej také použít k výrobě dílů letadel, podpoře lodních trupů a vyztužení pneumatik.

je také používán ve výrobě sportovního vybavení, jako jsou kánoe trupy, závodní auto díly, snowboardy, skateboardy a surfovací prkna, stejně jako v tvorbě bezpečnostní vybavení jako jsou rukavice a motor sport přilby.

nejznámější je, že se používá při výrobě neprůstřelných vest, přileb a jiné lehké vojenské techniky. Jezdecké boty, hasičské oblečení, neprůstřelné vesty a chrániče těla se také spoléhají na jedinečné vlastnosti Kevlaru.

a Kevlar vest (Foto Kredity: Wikipedia)

nedávno vyrobila outdoorová oděvní společnost Vollebak mikinu z kevlarových vláken. Mikina může doslova přežít extrémní teploty, jako jsou teploty na pólech Marsu nebo na povrchu Merkuru. Mikina je vysoce odolná proti oděru a téměř nezničitelná!

Kevlar: neprůstřelný materiál

Co dělá střely tak neuvěřitelně škodlivými, je jejich velmi vysoká rychlost. Samozřejmě, rychlost se pohybuje od zbraně ke zbrani, ale všichni se pohybují docela rychle! Pušky mají kulky s mnohem vyšší rychlostí – a tím i pronikavější silou-než kulky vystřelené z revolverů.

Neprůstřelné materiály práce tím, že absorbuje Kinetickou Energii z vypálené střely a odvádí to tak, že rychlost střely se snižuje téměř na nulu, což snižuje průraznost a poškození, které je hotovo.

když kulka zasáhne kevlarovou vestu, zachytí se v síti silných vláken, která absorbuje a rozptyluje energii a drasticky snižuje dopad střely. K tomu dochází, protože vlákna jsou seřazena tak pevně, že jejich oddělení vyžaduje velké množství energie. Někdy je vesta dostatečně silná, aby způsobila, že kulky, které ji zasáhly, se zdeformovaly nebo ohýbaly.

je zřejmé, že čím více vrstev kevlarových listů, tím větší je absorpční síla. V závislosti na použitém stupni kevlaru a počtu vrstev mohou být vesty víceméně neprůstřelné.

tyto vesty se také používají jako brnění proti nožům a dýkám z podobných důvodů. Další přidanou výhodou je jejich nízká hmotnost ve srovnání s jejich ocelovými protějšky, které kdysi nosili středověcí rytíři.

Kevlar je samozřejmě fantastický materiál, ale má určité nevýhody. Je to samozřejmě velmi drahé, protože je obtížné vyrobit. Aby bylo možné jej používat více Veřejně a vyčerpávajícím způsobem, musí být nalezeny nové techniky ve výrobním procesu, aby byl levnější. Kevlar má také špatnou tlakovou vlastnost, takže je třeba provést inovace, aby se tento prvek tohoto materiálu zvýšil. I když jeho největší výhodou je jeho super-vysoká pevnost v tahu, proto je také schopen flexibilitu, což je samozřejmě velmi důležité pro pohyb, pokud je použit, aby se vesty nebo tělo obleky.

Objevy a vynálezy i nadále být o Kevlar, jak to je velmi důležitý materiál, a mohl průlomové aplikace. Za mnoho let, možná budete nosit kevlarové obleky denně jen proto, že jste nemotorný člověk, který příliš často padá. Vaše auto může mít dokonce nárazníky Chráněné kevlarem.

nyní se možná dostávám před sebe, ale možná bychom jednoho dne mohli bezpečně hrát nárazníky v reálném světě!