a Kevlar egy nagyon nagy szakítószilárdságú műanyag típus. A molekulák egymással párhuzamosan helyezkednek el, nagyon szorosan kötődnek egymáshoz, így az anyag golyóálló.

a kőkorszaki ember a túléléshez fát, leveleket, köveket, fa nedveket és fémeket használt. Szalmából, pamutból, habból vagy gumiból, néha fémrugókból készült matracokat használunk. Az ágykeretek általában fából vagy fémből készülnek. A párnák tollakból, lepedőkből és párnahuzatokból állnak, amelyek pamutból vagy vászonból készülnek, a vastag takarók pedig ruharétegeket, sőt elektromos alkatrészeket is tartalmaznak fűtési célokra. És ez csak egy éjszakai alvás!

nem csak még mindig sok természetes anyagot használunk, hanem szintetikus (mesterséges) anyagok széles skáláját is használjuk. A műanyagok közül talán a legkiemelkedőbbek a műanyagok, és igen széles körben alkalmazzák őket. Ezeket használják, hogy polythene táskák, műanyag székek, Tupperware, palackok és ivószálak (többek között több ezer más tételek), míg rendkívül erős műanyagok, mint a Kevlar használják, hogy a repülőgép alkatrészek és golyóálló anyagok!

mi a Kevlar?

a Kevlar, mint korábban említettük, egy Dupont nevű vegyipari vállalat által gyártott szintetikus anyag. Tudományos szempontból a Kevlar alapvetően poli-para-fenelyne-tereftalamid.

Kevlar szerkezet: miből készül a Kevlar?

a Kevlar egy polimer, ami azt jelenti, hogy olyan egységei vannak, amelyek ismétlődnek és össze vannak kötve, hogy egy sokkal nagyobb molekulát képezzenek. Kevlár esetében az ismétlődő egységek láncokat alkotnak. Ezek a láncok önmagukban párhuzamosak egymással, csakúgy, mint az LCD TV-k készítéséhez használt folyadékkristályok, amelyek megmutatják az úgynevezett nematikus viselkedést. A láncok keresztkötéssel kapcsolódnak a hidrogénkötésekhez, ami az anyagnak szuper nagy szakítószilárdságát adja.

Kevlar alapvető molekuláris szerkezete (fotó kreditek: cacycle/ Wikimedia Commons)

Amikor a polimer nagyon forró koncentrált formában, kénytelen át egy szitán, ami ad okot, hogy hosszú, vastag szálak, amelyek szőtt szuper-merev szőnyeg vagy ívben. Ezt az anyagot Kevlarnak hívják.

a vastag Kevlar sheet (kép kreditek: Membeth/ Wikimedia Commons)

a Kevlar szakítószilárdsága körülbelül 8-szor nagyobb, mint az acélhuzalé. Szakítószilárdság alapvetően az ellenállás által kínált anyag ellen erő, hogy megakadályozzák nyúlás.

ez is viszonylag könnyű olyan anyag, amely olyan erős. Nagyon nagy hőállósággal rendelkezik (körülbelül 450℃ – on bomlik), és a legtöbb más műanyaggal ellentétben nem olvad, sőt nem melegszik fel. Nagyon ellenáll a hidegnek, és nagyon alacsony hőmérsékleten nem válik törékennyé. Nagyon ellenáll bármilyen kopásnak.

a Kevlar sokféle típusból áll; elsősorban a Kevlar különböző minőségűek. A leggyakrabban használt Kevlar K29 és Kevlar K49.

milyen betegségek esetén alkalmazható a Kevlar?

ahogy az várható volt, a Kevlar sok mindenre használható. Ipari alkalmazásai közé tartozik a tömlők, övek és megerősítő anyagok gyártása. Azt is fel lehet használni, hogy a részek a repülőgépek, támogatja a hajótestek és megerősítik gumik.

sporteszközök, például kenutestek, versenyautó-alkatrészek, snowboardok, gördeszkák és szörfdeszkák gyártásában, valamint olyan biztonsági berendezések gyártásában is használják, mint a kesztyűk és a motorsport sisakok.

leghíresebb, hogy használják a gyártás golyóálló mellény, sisakok, valamint más könnyű katonai felszerelések. A lovascipő, a tűzoltó ruházat, a testpáncél és a testpárnák is a kevlár egyedi tulajdonságaira támaszkodnak.

Kevlar mellény (fotó: Wikipedia)

a közelmúltban egy Vollebak nevű kültéri ruházati cég kapucnis pulóvert készített Kevlar szálakból. A kapucnis szó szerint túlélheti a szélsőséges hőmérsékleteket, például a Mars pólusain vagy a higany felületén. A kapucnis pulóver nagyon ellenáll a kopásnak és szinte elpusztíthatatlan!

Kevlar: golyóálló anyag

ami a golyókat annyira hihetetlenül károsítja, az a nagyon nagy sebességük. Természetesen a sebesség a fegyvertől a fegyverig terjed, de mindannyian nagyon gyorsan mozognak! A puskáknak sokkal nagyobb sebességű golyóik vannak – tehát sokkal behatolóbb erővel–, mint a revolverekből lőtt golyók.

Golyóálló anyagok munka elnyeli a Kinetikus Energia a dördült lövés, eloszlik, így a sebesség, a golyó csökkenti, hogy közel nulla, ami csökkenti a átható ereje, kár, hogy vége.

amikor egy golyó eltalál egy Kevlar mellényt, az erős szálak hálójába kerül, amely elnyeli és eloszlatja az energiát, drasztikusan csökkentve a golyó hatását. Ez azért történik, mert a szálak olyan szorosan vannak felsorolva, hogy nagy energiát igényel a szétválasztás. Néha a mellény elég erős ahhoz, hogy a eltalált golyók torzuljanak vagy meghajoljanak.

nyilvánvaló, hogy minél több réteg Kevlar lap, annál nagyobb az abszorpciós teljesítmény. A használt kevlár fajtájától és a rétegek számától függően a mellények többé-kevésbé golyóállóak lehetnek.

hasonló okokból ezeket a mellényeket Kések és tőrök elleni páncélként is használják. További előnye a könnyű súlyuk az acél társaikhoz képest, amelyeket a középkori lovagok viseltek.

Kevlar nyilvánvalóan fantasztikus anyag, de vannak bizonyos hátrányai. Nyilvánvalóan nagyon drága, mivel nehéz megtenni. Annak érdekében, hogy nyilvánosan és kimerítően lehessen használni, a gyártási folyamatban új technikákat kell találni, amelyek olcsóbbá teszik. A Kevlar gyenge nyomó tulajdonsággal is rendelkezik, ezért újításokat kell végezni az anyag ezen elemének növelése érdekében. Bár a legnagyobb előnye a szuper-nagy szakítószilárdság, ez is alkalmatlanná teszi a rugalmasságot, ami nyilvánvalóan nagyon fontos a mozgáshoz, amikor mellényt vagy testruhát készítenek.