Kevlar är en typ av plast med mycket hög draghållfasthet. Molekylerna är inriktade parallellt med varandra och är mycket tätt bundna, vilket gör materialet skottsäkert.

stenåldersman använde trä, löv, sten, trädsaft och metall (så småningom) för deras överlevnad. Vi använder madrasser av halm, bomull, skum eller gummi och ibland metallfjädrar. Sängramar är vanligtvis gjorda av trä eller metall. Kuddar består av fjädrar, lakan och örngott är bomull eller linne, och tjocka filtar innehåller lager av tyg och även elektriska komponenter för uppvärmning. Och det är allt för en natts sömn!

inte bara använder vi fortfarande många naturmaterial, men vi använder också ett brett utbud av syntetiska (konstgjorda) material. Plast är kanske det mest framträdande av dessa syntetiska material och har ett mycket brett användningsområde. De används för att göra polyetenpåsar, plaststolar, Tupperware, flaskor och dricksrör (bland tusentals andra föremål), medan extremt stark plast som Kevlar används för att göra flygplansdelar och skottsäkra material!

Vad är Kevlar?

Kevlar, som tidigare nämnts, är ett syntetiskt material tillverkat av ett kemiskt företag som heter Dupont. Vetenskapligt sett är Kevlar i grunden poly-para-fenelyne-tereftalamid.

Kevlar struktur: Vad är Kevlar gjord av?

Kevlar är en polymer, vilket innebär att den har enheter som upprepas och binds samman för att bilda en mycket större molekyl. När det gäller Kevlar bildar de upprepande enheterna kedjor. Dessa kedjor sträcker sig parallellt med varandra på egen hand, precis som flytande kristaller (används vid tillverkning av LCD-tv), vilket visar vad som kallas nematiskt beteende. Kedjorna är tvärbundna med vätebindningar, vilket är det som ger materialet sin superhöga draghållfasthet.

grundläggande molekylstruktur av Kevlar (Fotokrediter: cacycle / Wikimedia Commons)

när polymeren är i en mycket och varm koncentrerad form tvingas den genom en sikt, vilket ger upphov till långa och tjocka fibrer som är vävda i superstyva mattor eller lakan. Detta material kallas nu Kevlar.

ett tjockt Kevlar-ark (Bildkrediter: Membeth/ Wikimedia Commons)

Kevlar har en draghållfasthet på cirka 8 gånger mer än en ståltråd. Draghållfasthet är i grunden motståndet som erbjuds av ett material mot en kraft för att förhindra förlängning.

det är också relativt lätt i vikt för ett material som är så starkt. Den har ett mycket högt motstånd mot värme (sönderdelas vid cirka 450 kg), och till skillnad från de flesta andra plaster smälter den inte eller expanderar till och med vid uppvärmning. Det är också mycket motståndskraftigt mot kyla och blir inte sprött vid mycket låga temperaturer. Det är mycket motståndskraftigt mot nötning av något slag.

Kevlar finns i många typer; främst finns det olika kvaliteter av Kevlar som varierar i kvalitet. De vanligaste är Kevlar K29 och Kevlar K49.

vad används Kevlar för?

som förväntat används Kevlar för många saker. Dess industriella tillämpningar inkluderar att användas för att göra slangar, Bälten och förstärkningsmaterial. Det kan också användas för att göra delar av flygplan, stödja fartygsskrov och förstärka däck.

det används också vid tillverkning av sportutrustning, såsom kanotskrov, racerbildelar, snowboards, skateboards och surfbrädor, liksom vid tillverkning av säkerhetsutrustning som handskar och motorsporthjälmar.

mest känt används den vid tillverkning av skottsäkra västar, hjälmar och annan lätt militär utrustning. Ridskor, brandbekämpningskläder, kroppspansar och kroppskuddar förlitar sig också på Kevlars unika egenskaper.

en Kevlar väst (Fotokrediter: Wikipedia)

nyligen gjorde ett utomhuskläderföretag som heter Vollebak en hoodie av Kevlar-fibrer. Hoodie kan bokstavligen överleva extrema temperaturer som de på polerna på Mars eller kvicksilverytan. Hoodie är mycket motståndskraftig mot nötning och nästan oförstörbar!

Kevlar: ett skottsäkert material

det som gör kulor så otroligt skadliga är deras mycket höga hastighet. Naturligtvis varierar hastigheten från pistol till pistol, men de rör sig alla ganska snabbt! Gevär har kulor med en mycket högre hastighet – och därmed mer penetrerande kraft – än kulor sköt från Revolver.

skottsäkra material fungerar genom att absorbera den kinetiska energin hos det avfyrade skottet och sprida det så att kulans hastighet minskar till nästan noll, vilket minskar penetrerande kraft och skada som görs.

när en kula träffar en Kevlar-väst, fastnar den i banan av starka fibrer, som absorberar och sprider energin, vilket drastiskt minskar kulans inverkan. Detta händer eftersom fibrerna är uppradade så tätt att det tar mycket energi att separera dem. Ibland är västen tillräckligt stark för att få kulorna som träffar den att bli förvrängda eller böjda.

självklart, ju fler lager av Kevlar-ark, desto större absorptionskraft. Beroende på graden av Kevlar som används och antalet lager kan Västar mer eller mindre göras skottsäkra.

dessa västar används också som Rustning mot knivar och dolkar av liknande skäl. En annan extra fördel är deras lätta vikt jämfört med deras motsvarigheter i stål, som en gång användes av medeltida riddare.

Kevlar är uppenbarligen ett fantastiskt material, men det har vissa nackdelar. Det är uppenbarligen mycket dyrt, eftersom det är svårt att göra. För att det ska kunna användas mer offentligt och uttömmande måste nya tekniker i tillverkningsprocessen hittas för att göra det billigare. Kevlar har också en dålig komprimerande egenskap, så innovationer måste göras för att öka det elementet i detta material. Även om dess största fördel är dess superhöga draghållfasthet, gör det också oförmöget till flexibilitet, vilket uppenbarligen är mycket viktigt för rörelse när det används för att göra västar eller kroppsdräkter.

upptäckter och uppfinningar fortsätter att göras när det gäller Kevlar, eftersom det är ett mycket viktigt material och kan ha banbrytande applikationer. Många år från nu kanske du bär Kevlar-kostymer dagligen bara för att du är en klumpig person som faller för ofta. Din bil kan till och med ha Kevlar-skyddade stötfångare.

nu kan jag komma framför mig själv, men kanske en dag kan vi säkert spela radiobilar i den verkliga världen!