Kevlar is een type kunststof met een zeer hoge treksterkte. De moleculen zijn parallel aan elkaar uitgelijnd en zijn zeer strak gebonden, waardoor het materiaal kogelvrij is.

Steentijd de mens gebruikte hout, bladeren, steen, boomsap en metaal (uiteindelijk) om te overleven. We gebruiken matrassen gemaakt van stro, katoen, schuim of rubber en soms metalen veren. Bed frames zijn meestal gemaakt van hout of metaal. Kussens zijn samengesteld uit veren, lakens en kussenslopen zijn katoen of linnen, en dikke dekens bevatten lagen van doek en zelfs elektrische componenten voor verwarmingsdoeleinden. En dat is alles voor één nacht slapen!

niet alleen gebruiken we nog veel natuurlijke materialen, maar we gebruiken ook een breed scala aan synthetische (door de mens gemaakte) materialen. Kunststoffen zijn misschien wel de meest prominente van deze synthetische materialen en hebben een zeer breed scala aan toepassingen. Ze worden gebruikt om plastic zakken, plastic stoelen, Tupperware, flessen en drinkrietjes (onder duizenden andere items) te maken, terwijl extreem sterke kunststoffen zoals Kevlar worden gebruikt om vliegtuigonderdelen en kogelvrije materialen te maken!

Wat is Kevlar?

Kevlar, zoals eerder vermeld, is een synthetisch materiaal vervaardigd door een chemisch bedrijf genaamd DuPont. Wetenschappelijk gesproken is Kevlar in principe poly-para-fenelyne-terefthalamide.

Kevlar structuur: waar is Kevlar van gemaakt?

Kevlar is een polymeer, wat betekent dat het eenheden heeft die zich herhalen en aan elkaar gebonden zijn om een veel groter molecuul te vormen. In het geval van Kevlar vormen de zich herhalende eenheden kettingen. Deze kettingen staan op zichzelf parallel aan elkaar, net als vloeibare kristallen (gebruikt bij het maken van LCD-TV ‘ s) en tonen wat bekend staat als nematisch gedrag. De kettingen zijn Vernet met waterstofbindingen, wat het materiaal zijn super treksterkte geeft.

basale moleculaire structuur van Kevlar (Fotocredits): cacycle / Wikimedia Commons)

wanneer het polymeer in een zeer hete geconcentreerde vorm is, wordt het door een zeef geforceerd, waardoor lange en dikke vezels ontstaan die worden geweven tot superstijve matten of vellen. Dit materiaal heet nu Kevlar.

een dik Kevlar sheet (Picture Credits: Membeth/ Wikimedia Commons)

Kevlar heeft een treksterkte van ongeveer 8 keer meer dan die van een staaldraad. Treksterkte is in principe de weerstand aangeboden door een materiaal tegen een kracht om verlenging te voorkomen.

Het is ook relatief licht in gewicht voor een materiaal dat zo sterk is. Het heeft een zeer hoge weerstand tegen hitte (ontleedt bij ongeveer 450℃), en in tegenstelling tot de meeste andere kunststoffen, smelt het niet of zet het zelfs uit bij het verwarmen. Het is ook zeer bestand tegen koude en wordt niet bros bij zeer lage temperaturen. Het is zeer goed bestand tegen elke vorm van slijtage.

Kevlar is er in vele soorten; voornamelijk zijn er verschillende soorten Kevlar die variëren in kwaliteit. De meest gebruikte zijn Kevlar K29 en Kevlar K49.

waarvoor wordt Kevlar gebruikt?

zoals verwacht wordt Kevlar voor veel dingen gebruikt. De industriële toepassingen omvatten wordt gebruikt voor het maken van slangen, riemen en wapeningsmaterialen. Het kan ook worden gebruikt om onderdelen van vliegtuigen te maken, scheepsrompen te ondersteunen en banden te versterken.

Het wordt ook gebruikt bij het maken van sportuitrusting, zoals kanovellen, raceauto-onderdelen, snowboards, skateboards en surfboards, evenals bij het maken van veiligheidsuitrusting zoals handschoenen en motorsporthelmen.

het meest bekende is dat het wordt gebruikt bij het maken van kogelvrije vesten, helmen en andere lichtgewicht militaire uitrusting. Rijschoenen, brandbestrijdingskleding, kogelvrije vesten en bodypads vertrouwen ook op de unieke kwaliteiten van Kevlar.

a Kevlar vest (Fotocredits): Wikipedia)

Onlangs maakte een outdoor kleding bedrijf genaamd Vollebak een hoodie van Kevlar vezels. De hoodie kan letterlijk extreme temperaturen overleven, zoals die op de polen van Mars of het oppervlak van Mercurius. De hoodie is zeer slijtvast en bijna onverwoestbaar!

Kevlar: een kogelvrij materiaal

wat kogels zo ongelooflijk schadelijk maakt is hun zeer hoge snelheid. Natuurlijk, snelheid varieert van Pistool tot pistool, maar ze bewegen allemaal vrij snel! Geweren hebben kogels met een veel hogere snelheid – en dus meer indringende kracht-dan kogels geschoten van revolvers.

Kogelbestendige materialen werken door de kinetische energie van het geschoten schot te absorberen en het zodanig af te voeren dat de snelheid van de kogel tot bijna nul afneemt, waardoor het penetrerende vermogen en de schade die wordt aangericht, afnemen.

wanneer een kogel een Kevlar vest raakt, raakt hij gevangen in het web van sterke vezels, die de energie absorbeert en verdrijft, waardoor de impact van de kogel drastisch wordt verminderd. Dit gebeurt omdat de vezels zo strak zijn opgesteld dat het veel energie kost om ze te scheiden. Soms is het vest sterk genoeg om ervoor te zorgen dat de kogels die het raken vervormd of gebogen worden.

Het is duidelijk dat hoe meer lagen Kevlar platen, hoe groter het absorptievermogen. Afhankelijk van de kwaliteit van het gebruikte Kevlar en het aantal lagen, kunnen vesten min of meer kogelvrij worden gemaakt.

deze vesten worden om soortgelijke redenen ook gebruikt als pantser tegen messen en dolken. Een ander bijkomend voordeel is hun lichte gewicht in vergelijking met hun stalen tegenhangers, die ooit werden gedragen door middeleeuwse ridders.

Kevlar is duidelijk een fantastisch materiaal, maar het heeft bepaalde nadelen. Het is natuurlijk erg duur, want het is moeilijk te maken. Om meer publiek en uitputtend te kunnen worden gebruikt, moeten nieuwe technieken in het productieproces worden gevonden om het goedkoper te maken. Kevlar heeft ook een slechte drukkende eigenschap, dus innovaties moeten worden gemaakt om dat element van dit materiaal te verhogen. Hoewel zijn grootste voordeel de super-hoge treksterkte is, maakt dit het ook onbekwaam tot flexibiliteit, wat uiteraard zeer belangrijk is voor beweging wanneer het wordt gebruikt om vesten of lichaamspakken te maken.

een zeer belangrijk materiaal en kan baanbrekende toepassingen hebben. Over vele jaren draag je misschien dagelijks Kevlar-pakken omdat je een onhandig persoon bent die te vaak omvalt. Uw auto kan zelfs Kevlar-beschermde bumpers hebben.

nu loop ik misschien op de zaken vooruit, maar misschien kunnen we op een dag veilig botsauto ‘ s spelen in de echte wereld!