How do bulletproof vests work? - Max G. Levy

299,004 views ・ 2024-08-15

TED-Ed


Fai dobre clic nos subtítulos en inglés a continuación para reproducir o vídeo.

Translator: pablo soutullo parada Reviewer: traduceTED USC
00:07
By 1975, Richard Davis had been shot in the chest at close range 192 times.
0
7128
6340
En 1975, Richard Davis recibiu 192 disparos a queimarroupa no corpo.
00:13
But not only was he completely healthy,
1
13634
2294
Mais non só estaba totalmente san,
00:15
each of these bullets had been shot by Davis himself
2
15928
3420
senón que foi o propio Davis quen disparou esas balas
00:19
as part of a demonstration to sell his new product:
3
19557
3128
como parte dunha demostración para vender o seu novo produto:
00:22
the bulletproof vest.
4
22810
1669
un chaleco antibalas.
00:25
Playing with firearms is always a bad idea,
5
25104
3170
Xogar con armas de fogo é sempre unha mala idea,
00:28
but after testing his design on empty vests,
6
28274
2920
pero despois de probar o seu deseño en chalecos baleiros,
00:31
Davis became convinced that taking a bullet himself was the only way
7
31194
4421
Davis convenceuse de que recibir unha bala era a única maneira
00:35
to prove the vest’s efficacy.
8
35615
2043
de probar a eficacia dos chalecos.
00:38
And when people saw Davis walk away with just some stinging pain
9
38159
3670
Cando a xente viu a Davis saír con apenas algo de dor
00:41
a minor cut,
10
41829
1210
e un pequeno corte,
00:43
they may have stopped questioning his sanity
11
43039
2586
todos deixaron de preguntarse se estaba ben
00:45
and started wondering how such a light, flexible piece of clothing
12
45625
4296
e comezaron a pensar como unha peza de roupa tan lixeira e flexible
00:49
could stop a bullet.
13
49921
1626
podía parar unha bala.
00:52
The secret was in the material:
14
52256
2086
O segredo estaba no material,
00:54
a synthetic fiber invented a decade earlier
15
54425
3420
unha fibra sintética inventada unha década antes
00:57
by a material chemist named Stephanie Kwolek.
16
57845
3629
por unha química de materiais chamada Stephanie Kwolek.
01:01
Her employers at DuPont had found huge success with nylon,
17
61682
4338
Os seus traballadores en DuPont lograran un grande éxito co nailon,
01:06
the world's first synthetic fiber,
18
66020
2252
a primeira fibra sintética do mundo,
01:08
and they wanted Kwolek to create something even stronger
19
68272
3379
e querían que Kwolek crease algo aínda máis forte
01:11
they could use to mass produce durable, lightweight tires.
20
71651
4171
para produciren en masa pneumáticos lixeiros e duradeiros.
01:16
Like all synthetic fibers, nylon is a polymer:
21
76364
3170
Como o resto de fibras sintéticas, o nailon é un polímero:
01:19
a long chain of repeating molecules, or monomers.
22
79534
3628
unha cadea longa de moléculas repetidas ou monómeros.
01:23
While some polymers repeat the same monomer over and over,
23
83579
3420
Mentres algúns polímeros repiten o mesmo monómero unha e outra vez,
01:26
others chain multiple monomers in a steady pattern.
24
86999
3379
outros encadean varios monómeros nun padrón estable.
01:30
It’s these two variables—
25
90461
1752
Estas dúas variables,
01:32
which molecules are involved and how they bond to one another—
26
92213
3503
que moléculas empregar e como se unen unhas coas outras,
01:35
that give each polymer its unique properties.
27
95716
2962
son as que lle dan a cada polímero as súas propiedades únicas.
01:39
So, seeking to build on the strengths of nylon,
28
99178
3087
Así, buscando crear algo coa forza do nailon,
01:42
Kwolek began a lengthy process of trial and error,
29
102265
3420
Kwolek comezou un largo proceso de proba e erro
01:45
combining various monomers in novel ways.
30
105768
2920
combinando varios monómeros de maneiras novidosas.
01:48
And one of these resulting polymers was immediately very weird.
31
108688
4296
E un deses polímeros resultantes foi de primeiras moi estraño.
01:53
Named Kevlar, this alternating blend of 1,4-phenylene-diamine
32
113276
5255
Este material, o Kevlar, é unha mestura que alterna 1,4-fenilendiamina
01:58
and terephthaloyl chloride combine at the molecular level
33
118614
4004
e cloruro de tereftaloilo combinados a nivel molecular
02:02
to form a series of parallel chains.
34
122618
3003
formando series de cadeas paralelas.
02:05
At rest, these chains align in strict rows,
35
125872
3628
En repouso, estas cadeas alíñanse en filas rectas,
02:09
giving the polymer order and crystalline strength.
36
129625
3128
o que lle dá ao polímero orde e forza cristalina.
02:12
But when pressure is applied, the chains wriggle around,
37
132920
3545
Pero, cando se lle aplica presión, as cadeas móvense un pouco,
02:16
allowing the material to flow like a liquid.
38
136465
3045
o que permite que o material flúa como un líquido.
02:20
This so-called liquid crystal polymer was unprecedented,
39
140011
3962
Este polímero de cristal líquido era algo sen precedentes
02:24
and when Kwolek’s team spun the viscous fluid into a fiber,
40
144056
3963
e, cando o equipo de Kwolek converteu o fluído viscoso nunha fibra,
02:28
the results were better than they could have hoped.
41
148019
2419
os resultados foron mellores dos que podían esperar.
02:30
Not only were the fibers flexible and resistant to heat, acid,
42
150563
3920
As fibras non só eran flexibles e resistentes á calor, ácidos
02:34
and various chemicals,
43
154483
1502
e outros químicos varios,
02:35
when woven together, they were also stronger than steel.
44
155985
4504
senón que, ao tecerse, tamén eran máis fortes que o aceiro.
02:40
Metals are incredibly sturdy because of their unique atomic bonds.
45
160740
3879
Os metais son incriblemente resistentes polos seus enlaces atómicos únicos.
02:44
Where non-metal molecules are typically held together by the attraction
46
164619
3461
Mentres que as moléculas non metálicas se unen mediante a atracción
02:48
between a nucleus and a set number of electrons,
47
168080
3212
entre o núcleo e un número fixo de electróns,
02:51
metal nuclei are surrounded by a sea of shared electrons.
48
171417
4171
os núcleos dos metais están rodeados por un mar de electróns compartidos.
02:55
It takes a ton of energy to overcome the strength and resiliency
49
175838
4630
Precísase unha chea de enerxía para vencer a forza e resiliencia
03:00
of these countless bonds.
50
180468
1710
destes enlaces innumerables.
03:02
So when a bullet hits a steel plate,
51
182595
2210
Cando unha bala choca contra unha placa de aceiro,
03:04
the material can usually absorb all the impact’s energy
52
184805
3587
o material adoita absorber toda a enerxía do impacto
03:08
before the metal is pierced.
53
188392
1919
antes de que o metal se fure.
03:10
Compare this to a bullet hitting wood.
54
190311
2419
Comparemos isto cunha bala que choca contra madeira.
03:13
The bonds holding wood together require much less energy to break,
55
193147
3796
Os enlaces que unen a madeira requiren moita menos enerxía para romper,
03:17
which is why bullets can travel much further through wood than metal.
56
197068
3503
o que explica por que as balas penetran máis na madeira que no metal.
03:20
Kevlar’s atomic bonds are also weaker than metal’s.
57
200821
3504
Os enlaces do Kevlar son tamén máis débiles que os do metal,
03:24
But it compensates with a huge number of hydrogen bonds.
58
204492
4421
pero compénsao cun gran número de enlaces de hidróxeno.
03:28
While not as strong as the atomic bonds within molecules,
59
208996
3504
Aínda que non é tan forte como os enlaces atómicos dentro das moléculas,
03:32
the attraction of hydrogen atoms and oxygen atoms between molecules
60
212500
5380
a atracción entre os átomos de hidróxeno e oxíxeno entre moléculas
03:38
also requires a huge amount of energy to overcome.
61
218005
3504
tamén require de moita enerxía para rompelo.
03:41
And when threads of Kevlar’s polymer chains are woven into fabric,
62
221801
4588
E, cando as cadeas de fíos de polímero de Kevlar se tecen,
03:46
this strength is multiplied.
63
226389
2168
esta forza multiplícase.
03:48
When a bullet hits Kevlar, the mesh of highly aligned, liquid-like chains
64
228933
5339
Se unha bala golpea o Kevlar, a malla de cadeas aliñadas similares a un líquido
03:54
absorb huge amounts of energy,
65
234272
1918
absorbe grandes cantidades de enerxía
03:56
wiggling wildly while still clinging to their neighboring chains
66
236399
3837
e menéase ao tempo que se aferra ás súas cadeas veciñas
04:00
via hydrogen bonds.
67
240236
1793
mediante enlaces de hidróxeno.
04:02
And even if a bullet does have enough energy to penetrate the Kevlar,
68
242446
4046
Aínda que unha bala tivese enerxía abondo para penetrar no Kevlar,
04:06
it would be moving considerably slower with much less destructive force.
69
246575
4755
moveríase moito máis amodo e con moita menos forza destrutiva.
04:11
Of course, Kevlar is not immune to everything.
70
251664
3170
Por suposto, o Kevlar non é inmune a todo.
04:14
Strong forces can still be felt through the fabric,
71
254917
3003
Aínda se poden sentir forzas potentes a través do tecido
04:17
and its fibers gradually lose strength under ultraviolet light.
72
257920
4088
e as súas fibras perden forza aos poucos baixo a luz ultravioleta.
04:22
Additionally, new liquid crystal fibers hold up better against acid.
73
262133
4713
Tamén hai novas fibras de cristal líquido que resisten mellor os ácidos.
04:27
But Kwolek’s invention remains one of the most versatile
74
267013
3044
Pero o invento de Kwolek mantense como un dos máis versátiles
04:30
and widely used materials on Earth.
75
270057
2628
e máis utilizados do mundo.
04:32
Today, companies rely on Kevlar’s lightweight impact resistance
76
272893
4380
Hoxe, as empresas confían na lixeireza e resistencia ao impacto e a durabilidade
04:37
and durability in helmets, kayaks, spacecraft, and automobiles.
77
277315
5171
do Kevlar para fabricar cascos, kaiaks, naves espaciais e automóbiles.
04:42
Speakers sometimes use Kevlar because it can push air efficiently
78
282653
4171
Os altofalantes poden levar Kevlar porque empuxa o aire de forma eficiente
04:46
and quickly come to a dead stop when you pause your music.
79
286907
3421
e parar de vez ao pausar a música.
04:50
And yes, it also makes excellent tires.
80
290661
3504
E si, tamén vai xenial para os pneumáticos.
About this website

Este sitio presentarache vídeos de YouTube que son útiles para aprender inglés. Verás clases de inglés impartidas por profesores de primeiro nivel de todo o mundo. Fai dobre clic nos subtítulos en inglés que aparecen en cada páxina de vídeo para reproducir o vídeo desde alí. Os subtítulos desprázanse sincronizados coa reprodución do vídeo. Se tes algún comentario ou solicitude, póñase en contacto connosco a través deste formulario de contacto.

https://forms.gle/WvT1wiN1qDtmnspy7