How do bulletproof vests work? - Max G. Levy

Traducteur: Claire Ghyselen Relecteur: eric vautier

By 1975, Richard Davis had been shot in the chest at close range 192 times.

En 1975, on avait tiré 192 balles à bout portant sur Richard Davis.

But not only was he completely healthy,

Non seulement il s’en est tiré en parfaire santé,

each of these bullets had been shot by Davis himself

mais chacune de ces balles, tirées par Davis en personne,

as part of a demonstration to sell his new product:

faisait partie d’une démonstration pour vendre son nouveau produit :

the bulletproof vest.

le gilet pare-balles.

Playing with firearms is always a bad idea,

Jouer avec des armes à feu est toujours une mauvaise idée,

but after testing his design on empty vests,

mais après avoir testé son design sur des vestes vides,

Davis became convinced that taking a bullet himself was the only way

Davis était convaincu que se tirer soi-même une balle

était le seul moyen de prouver l’efficacité de sa veste.

to prove the vest’s efficacy.

And when people saw Davis walk away with just some stinging pain

Quand les gens ont vu Davis repartir avec juste une petite douleur lancinante

a minor cut,

et une légère coupure,

they may have stopped questioning his sanity

ils ont cessé de douter de sa santé mentale

and started wondering how such a light, flexible piece of clothing

et ont commencé à se demander comment un vêtement aussi léger et souple

could stop a bullet.

pouvait arrêter une balle.

The secret was in the material:

Le secret résidait dans le matériau :

a synthetic fiber invented a decade earlier

une fibre synthétique inventée dix ans plus tôt

by a material chemist named Stephanie Kwolek.

par une chimiste des matériaux nommée Stephanie Kwolek.

Her employers at DuPont had found huge success with nylon,

Ses employeurs chez DuPont avaient connu un énorme succès avec le nylon,

the world's first synthetic fiber,

la première fibre synthétique au monde,

and they wanted Kwolek to create something even stronger

et ils souhaitaient que Kwolek crée quelque chose d’encore plus solide

they could use to mass produce durable, lightweight tires.

qu’ils pourraient utiliser pour produire en série des pneus durables et légers.

Like all synthetic fibers, nylon is a polymer:

Comme toutes les fibres synthétiques, le nylon est un polymère :

a long chain of repeating molecules, or monomers.

une longue chaîne de molécules répétées, appelées monomères.

While some polymers repeat the same monomer over and over,

Alors que certains polymères répètent le même monomère encore et encore,

others chain multiple monomers in a steady pattern.

d'autres enchaînent plusieurs monomères de manière régulière.

It’s these two variables—

Ce sont ces deux variables -

which molecules are involved and how they bond to one another—

quelles molécules sont impliquées et comment elles se lient ensemble -

that give each polymer its unique properties.

qui confèrent à chaque polymère ses propriétés uniques.

So, seeking to build on the strengths of nylon,

Cherchant à tirer parti des atouts du nylon,

Kwolek began a lengthy process of trial and error,

Kwolek a entamé un long processus de tests empiriques,

combining various monomers in novel ways.

combinant divers monomères de manière nouvelle.

And one of these resulting polymers was immediately very weird.

Et l’un des polymères qui en ont résulté s’est immédiatement révélé étrange.

Named Kevlar, this alternating blend of 1,4-phenylene-diamine

Baptisé Kevlar, ce mélange alterné de 1,4-phénylène-diamine

and terephthaloyl chloride combine at the molecular level

et de chlorure de téréphtaloyle se combine au niveau moléculaire

to form a series of parallel chains.

pour former une série de chaînes parallèles.

At rest, these chains align in strict rows,

Au repos, ces chaînes s'alignent en rangées strictes,

giving the polymer order and crystalline strength.

ce qui confère au polymère un ordre et une résistance cristalline.

But when pressure is applied, the chains wriggle around,

Mais lorsqu'une pression est appliquée, les chaînes se tortillent,

allowing the material to flow like a liquid.

permettant au matériau de s’écouler comme un liquide.

This so-called liquid crystal polymer was unprecedented,

Ce polymère dit à cristaux liquides était sans précédent,

and when Kwolek’s team spun the viscous fluid into a fiber,

et lorsque l'équipe de Kwolek a transformé le fluide visqueux en fibre,

the results were better than they could have hoped.

les résultats furent au-delà de ses espérances.

Not only were the fibers flexible and resistant to heat, acid,

Non seulement les fibres étaient souples et résistantes à la chaleur, à l’acide

and various chemicals,

et à divers produits chimiques,

when woven together, they were also stronger than steel.

mais une fois tissées ensemble,

elles étaient également plus solides que l’acier.

Metals are incredibly sturdy because of their unique atomic bonds.

Des liaisons atomiques uniques rendent les métaux incroyablement robustes.

Where non-metal molecules are typically held together by the attraction

Les molécules non métalliques sont généralement maintenues ensemble

par l’attraction entre un noyau et un nombre défini d’électrons,

between a nucleus and a set number of electrons,

metal nuclei are surrounded by a sea of shared electrons.

les noyaux métalliques sont eux entourés d’une mer d’électrons partagés.

It takes a ton of energy to overcome the strength and resiliency

Il faut beaucoup d'énergie pour surmonter la force et la résilience

of these countless bonds.

de ces innombrables liens.

So when a bullet hits a steel plate,

Ainsi, lorsqu’une balle percute une plaque d’acier,

the material can usually absorb all the impact’s energy

le matériau peut généralement absorber toute l'énergie de l'impact

before the metal is pierced.

avant que le métal ne soit percé.

Compare this to a bullet hitting wood.

Comparez cela à une balle qui percute du bois.

The bonds holding wood together require much less energy to break,

Il faut moins d’énergie pour rompre les liens qui maintiennent le bois ensemble.

which is why bullets can travel much further through wood than metal.

C’est pourquoi les balles traversent le bois beaucoup plus loin que le métal.

Kevlar’s atomic bonds are also weaker than metal’s.

Les liaisons atomiques du kevlar sont aussi plus faibles que celles du métal.

But it compensates with a huge number of hydrogen bonds.

Mais cela est compensé par un grand nombre de liens d’hydrogène.

While not as strong as the atomic bonds within molecules,

Bien qu’ils ne soient pas aussi forts que les liens atomiques au sein des molécules,

the attraction of hydrogen atoms and oxygen atoms between molecules

l’attraction des atomes d’hydrogène et des atomes d’oxygène entre les molécules

also requires a huge amount of energy to overcome.

nécessite néanmoins une énorme quantité d’énergie pour être surmontée.

And when threads of Kevlar’s polymer chains are woven into fabric,

Et lorsque des fils de chaînes en polymère de Kevlar sont tissés dans un tissu,

this strength is multiplied.

cette résistance est multipliée.

When a bullet hits Kevlar, the mesh of highly aligned, liquid-like chains

Lorsqu’une balle touche du kevlar,

le maillage de chaînes semblables à des liquides hautement alignées

absorb huge amounts of energy,

absorbe d'énormes quantités d'énergie,

wiggling wildly while still clinging to their neighboring chains

se tortillant sauvagement

tout en s’accrochant aux chaînes voisines avec des liaisons hydrogène.

via hydrogen bonds.

And even if a bullet does have enough energy to penetrate the Kevlar,

Et même si une balle avait suffisamment d’énergie pour pénétrer le Kevlar,

it would be moving considerably slower with much less destructive force.

elle se déplacerait beaucoup plus lentement

avec une force destructrice bien moindre.

Of course, Kevlar is not immune to everything.

Bien entendu, le Kevlar ne met pas à l’abri de tout.

Strong forces can still be felt through the fabric,

De fortes forces peuvent encore être ressenties à travers le tissu

and its fibers gradually lose strength under ultraviolet light.

et ses fibres perdent progressivement de leur résistance

sous la lumière ultraviolette.

Additionally, new liquid crystal fibers hold up better against acid.

De plus, les nouvelles fibres à cristaux liquides résistent mieux à l’acide.

But Kwolek’s invention remains one of the most versatile

Mais l’invention de Kwolek reste l’un des matériaux les plus polyvalents

and widely used materials on Earth.

et les plus utilisés sur Terre.

Today, companies rely on Kevlar’s lightweight impact resistance

Désormais, les entreprises font confiance à la légèreté, à la résistance aux chocs

and durability in helmets, kayaks, spacecraft, and automobiles.

et à la durabilité du Kevlar pour les casques, les kayaks, les engins spatiaux

et les automobiles.

Speakers sometimes use Kevlar because it can push air efficiently

Les haut-parleurs en utilisent parfois, car il peut expulser l’air efficacement

and quickly come to a dead stop when you pause your music.

et s’arrêter rapidement lorsque vous mettez votre musique en pause.

And yes, it also makes excellent tires.

Ah, et oui, ça fait aussi d’excellents pneus.