Kevlar este un tip de plastic cu o rezistență foarte mare la tracțiune. Moleculele sunt aliniate paralel între ele și sunt foarte strâns legate, făcând materialul antiglonț.

omul din Epoca de piatră a folosit lemn, frunze, piatră, seva de copac și metal (în cele din urmă) pentru supraviețuirea lor. Folosim saltele din paie, bumbac, spumă sau cauciuc și uneori arcuri metalice. Cadrele de pat sunt de obicei realizate din lemn sau metal. Pernele sunt compuse din pene, cearșafurile și huse de pernă sunt din bumbac sau lenjerie, iar păturile groase conțin straturi de pânză și chiar componente electrice pentru încălzire. Și asta e tot pentru un somn de o noapte!

nu numai că folosim în continuare multe materiale naturale, dar folosim și o gamă largă de materiale sintetice (artificiale). Materialele plastice sunt probabil cele mai proeminente dintre aceste materiale sintetice și au o gamă foarte largă de aplicații. Acestea sunt folosite pentru a face pungi de polietilenă, scaune de plastic, Tupperware, sticle și paie de băut (printre mii de alte articole), în timp ce materialele plastice extrem de puternice precum Kevlar sunt folosite pentru a face piese de aeronave și materiale antiglonț!

ce este Kevlar?

Kevlar, așa cum am menționat mai devreme, este un material sintetic fabricat de o companie chimică numită DuPont. Științific vorbind, Kevlar este practic poli-para-fenelyne-tereftalamidă.

structura Kevlar: din ce este fabricat Kevlar?

Kevlar este un polimer, ceea ce înseamnă că are unități care se repetă și se leagă împreună pentru a forma o moleculă mult mai mare. În cazul lui Kevlar, unitățile repetate formează lanțuri. Aceste lanțuri se aliniază paralele între ele singure, la fel ca cristalele lichide (utilizate la fabricarea televizoarelor LCD), arătând ceea ce este cunoscut sub numele de comportament nematic. Lanțurile sunt reticulate cu legături de hidrogen, ceea ce conferă materialului rezistența la tracțiune superioară.

structura moleculară de bază a Kevlarului (Credite foto: cacycle / Wikimedia Commons)

când polimerul este într-o formă concentrată foarte fierbinte, este forțat printr-o sită, care dă naștere la fibre lungi și groase care sunt țesute în covorașe sau foi super-rigide. Acest material se numește acum Kevlar.

o foaie groasă de Kevlar (credite imagine: Membeth/Wikimedia Commons)

Kevlar are o rezistență la tracțiune de aproximativ 8 ori mai mare decât cea a unui fir de oțel. Rezistența la tracțiune este practic rezistența oferită de un material împotriva unei forțe pentru a preveni alungirea.

este, de asemenea, relativ ușoară în greutate pentru un material care este atât de puternic. Are o rezistență foarte mare la căldură (se descompune la aproximativ 450 de centi) și, spre deosebire de majoritatea celorlalte materiale plastice, nu se topește și nici nu se extinde la încălzire. De asemenea, este foarte rezistent la frig și nu devine fragil la temperaturi foarte scăzute. Este foarte rezistent la abraziune de orice fel.

Kevlar vine în mai multe tipuri; în principal, există diferite grade de Kevlar care variază în calitate. Cele mai frecvent utilizate sunt Kevlar K29 și Kevlar K49.

pentru ce se utilizează Kevlar?

după cum era de așteptat, Kevlar este folosit pentru multe lucruri. Aplicațiile sale industriale includ utilizarea pentru fabricarea furtunurilor, curelelor și materialelor de armare. Acesta poate fi, de asemenea, utilizat pentru a face părți de aeronave, susține carenele navei și să consolideze anvelope.

este, de asemenea, utilizat în fabricarea de echipamente sportive, cum ar fi carene de canoe, piese de mașini de curse, snowboarduri, skateboard-uri și plăci de surf, precum și în fabricarea de echipamente de siguranță, cum ar fi mănuși și căști de sport cu motor.

cel mai faimos, este utilizat în fabricarea vestelor antiglonț, a căștilor și a altor echipamente militare ușoare. Pantofii de călărie, îmbrăcămintea de stingere a incendiilor, armura corpului și tampoanele de corp se bazează, de asemenea, pe calitățile unice ale lui Kevlar.

vestă Kevlar (Credite foto: Recent, o companie de îmbrăcăminte în aer liber numită Vollebak a făcut un hanorac din fibre de Kevlar. Hanoracul poate supraviețui literalmente temperaturilor extreme, cum ar fi cele de pe polii lui Marte sau suprafața lui Mercur. Hoodie este foarte rezistent la abraziune și aproape indestructibil!

Kevlar: un material antiglonț

ceea ce face gloanțele atât de incredibil de dăunătoare este viteza lor foarte mare. Desigur, viteza variază de la pistol la pistol, dar toate se mișcă destul de repede! Puștile au gloanțe cu o viteză mult mai mare – și, prin urmare, o putere mai penetrantă – decât gloanțele împușcate din revolvere.

materialele antiglonț funcționează absorbind energia cinetică a împușcăturii trase și disipând-o astfel încât viteza glonțului să se reducă la aproape zero, ceea ce scade puterea de penetrare și daunele care se fac.

când un glonț lovește o vestă de Kevlar, acesta este prins în țesătura fibrelor puternice, care absoarbe și disipează energia, reducând drastic impactul glonțului. Acest lucru se întâmplă deoarece fibrele sunt aliniate atât de strâns încât este nevoie de multă energie pentru a le separa. Uneori, vesta este suficient de puternică pentru a face ca gloanțele care au lovit-o să devină distorsionate sau îndoite.

evident, cu cât sunt mai multe straturi de foi de Kevlar, cu atât este mai mare puterea de absorbție. În funcție de gradul de Kevlar utilizat și de numărul de straturi, vestele pot fi mai mult sau mai puțin antiglonț.

aceste veste sunt folosite și ca armuri împotriva cuțitelor și pumnalelor din motive similare. Un alt avantaj suplimentar este greutatea lor ușoară în comparație cu omologii lor din oțel, care au fost cândva purtați de cavalerii medievali.

Kevlar este, evident, un material fantastic, dar are anumite dezavantaje. Este evident foarte scump, deoarece este dificil de realizat. Pentru ca acesta să fie utilizat mai Public și exhaustiv, trebuie găsite noi tehnici în procesul de fabricație pentru a-l face mai puțin costisitor. Kevlar are, de asemenea, o proprietate compresivă slabă, deci trebuie făcute inovații pentru a crește acel element al acestui material. Deși cel mai mare avantaj al său este rezistența la tracțiune super-ridicată, acest lucru îl face, de asemenea, incapabil de flexibilitate, ceea ce este evident foarte important pentru mișcare atunci când este folosit pentru a face veste sau costume de corp.

descoperiri și invenții continuă să fie făcut în ceea ce privește Kevlar, deoarece este un material foarte important și ar putea avea aplicații inovatoare. Mulți ani de acum, s-ar putea să purtați costume de Kevlar zilnic doar pentru că sunteți o persoană stângace care cade prea des. Mașina dvs. poate avea chiar bare de protecție protejate cu Kevlar.

acum, s-ar putea să mă depășesc, dar poate într-o zi am putea juca în siguranță mașini de protecție în lumea reală!