How do bulletproof vests work? - Max G. Levy

Fordító: Peter Pallos Lektor: Reka Lorinczy

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

1975-ig Richard Davist 192-szer lőtték közelről mellbe.

But not only was he completely healthy,

Nem csak teljesen sértetlen maradt,

each of these bullets had been shot by Davis himself

de mindegyik golyót Davis maga lőtte ki,

as part of a demonstration to sell his new product:

hogy eladja új termékét: a golyóálló mellényt.

the bulletproof vest.

A lőfegyverekkel való játék mindig rossz ötlet,

Playing with firearms is always a bad idea,

but after testing his design on empty vests,

de miután tervét üres mellényeken kipróbálta,

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

meggyőződött róla, hogy golyó magába eresztése az egyetlen módja annak,

to prove the vest’s efficacy.

hogy a mellény hatékonyságát bizonyítsa.

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

Amikor a nézők látták, hogy Davis csak némi szúró fájdalommal távozik,

a minor cut,

már nem kérdőjelezték meg a józan eszét,

they may have stopped questioning his sanity

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

és eltöprengtek azon, hogy ilyen könnyű, rugalmas ruhadarab

could stop a bullet.

hogyan állíthatja meg a golyót.

The secret was in the material:

A titok az anyagban rejlik:

a synthetic fiber invented a decade earlier

a szintetikus szálat egy évtizede találta fel

by a material chemist named Stephanie Kwolek.

Stephanie Kwolek anyagvegyész.

Her employers at DuPont had found huge success with nylon,

Munkáltatója, a DuPont óriási sikereket ért el a nylonnal,

a világ első szintetikus szálával, és azt akarták,

the world's first synthetic fiber,

and they wanted Kwolek to create something even stronger

Kwolek valami még erősebbet hozzon létre,

they could use to mass produce durable, lightweight tires.

amelyet tartós, könnyű gumiabroncsok tömeggyártásához használhatnának.

Like all synthetic fibers, nylon is a polymer:

Mint minden szintetikus szál, a nylon is polimer:

a long chain of repeating molecules, or monomers.

ismétlődő molekulák vagy monomerek hosszú lánca.

While some polymers repeat the same monomer over and over,

Míg egyes polimerek ugyanazt a monomert ismétlik,

others chain multiple monomers in a steady pattern.

mások több monomert állandó mintázatban fűznek láncba.

It’s these two variables—

Ez a két változó –

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

mely molekulákból áll, és hogyan kötődnek egymáshoz –

that give each polymer its unique properties.

adja a polimerek egyedi tulajdonságait.

So, seeking to build on the strengths of nylon,

Tehát a nylon erősségeire építve

Kwolek began a lengthy process of trial and error,

Kwolek hosszú kísérletezgetéssel újszerű módon kombinálta

combining various monomers in novel ways.

a különböző monomereket.

And one of these resulting polymers was immediately very weird.

Az egyik polimer azonnal kitűnt furcsaságával.

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

A kevlárban az 1,4 fenilén-diamin és tereftálsav-diklorid

and terephthaloyl chloride combine at the molecular level

váltott sorrendben egyesül

to form a series of parallel chains.

párhuzamos láncokká.

At rest, these chains align in strict rows,

Nyugalomban a láncok szigorú sorokba igazodnak,

giving the polymer order and crystalline strength.

a polimernek rendet és a kristályos szilárdságot biztosítanak.

But when pressure is applied, the chains wriggle around,

De amikor nyomás éri őket, a láncok körbetekergőznek,

allowing the material to flow like a liquid.

lehetővé téve, hogy az anyag folyadékként áramoljék.

This so-called liquid crystal polymer was unprecedented,

Ez az ún. folyadékkristályos polimer példátlan volt,

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

és amikor Kwolek csapata a viszkózus folyadékot szállá fonta,

the results were better than they could have hoped.

az eredmények jobbak voltak, mint amit reméltek.

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

A rostok nemcsak rugalmasak voltak, és hőnek, savnak

and various chemicals,

és különféle vegyszereknek álltak ellen,

when woven together, they were also stronger than steel.

hanem összeszőve erősebbek voltak, mint az acél.

Metals are incredibly sturdy because of their unique atomic bonds.

A fémek egyedi atomkötéseik miatt hihetetlenül erősek.

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

A nemfém molekulákat jellemzően az atommag

between a nucleus and a set number of electrons,

és meghatározott számú elektron közötti vonzás tartja össze,

metal nuclei are surrounded by a sea of shared electrons.

a fémek atommagjait közös elektronok sokasága veszi körül.

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

Rengeteg energia kell

e számtalan kötés erejének és ellenálló képességének leküzdéséhez.

of these countless bonds.

So when a bullet hits a steel plate,

Amikor a lövedék az acéllemezt eléri,

the material can usually absorb all the impact’s energy

az anyag általában képes elnyelni az ütés összes energiáját,

before the metal is pierced.

mielőtt a fémet átlyukasztaná.

Compare this to a bullet hitting wood.

Hasonlítsuk ezt össze fába fúródó lövedékkel.

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

A fát összetartó kötések széttöréséhez sokkal kevesebb energia kell,

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

ezért a lövedékek sokkal tovább haladhatnak a fában, mint a fémben.

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

A kevlár atomkötései szintén gyengébbek, mint a fémekéi.

But it compensates with a huge number of hydrogen bonds.

De ezt hatalmas számú hidrogénkötéssel kompenzálja.

While not as strong as the atomic bonds within molecules,

Bár nem olyan erősek, mint a molekulákon belüli atomkötések,

the attraction of hydrogen atoms and oxygen atoms between molecules

a hidrogén- és az oxigénatomok molekulák közötti vonzásának leküzdése is

also requires a huge amount of energy to overcome.

hatalmas energiát igényel.

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

Amikor a kevlár polimerláncainak szálaiból szövetet szőnek,

this strength is multiplied.

ez az erő megsokszorozódik.

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

Amikor a lövedék a kevlárt eléri, a rendezett, folyadékszerű láncok hálója

hatalmas mennyiségű energiát nyel fel, vadul mozog,

absorb huge amounts of energy,

wiggling wildly while still clinging to their neighboring chains

és hidrogénkötéseivel belekapaszkodik a szomszédos láncokba.

via hydrogen bonds.

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

Még akkor is, ha a golyónak elég energiája van, hogy behatoljon a kevlárba,

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

sokkal lassabban, sokkal kisebb pusztító erővel mozog.

Of course, Kevlar is not immune to everything.

Természetesen a kevlár nem mindenre immunis.

Strong forces can still be felt through the fabric,

A szöveten keresztül azért a nagy erőket megérezzük,

and its fibers gradually lose strength under ultraviolet light.

és ultraibolya fény hatására a rostok fokozatosan veszítenek ellenállásukból.

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

Ezenkívül az új folyadékkristályos rostok jobban ellenállnak a savaknak.

But Kwolek’s invention remains one of the most versatile

De Kwolek találmánya továbbra is az egyik legsokoldalúbb

and widely used materials on Earth.

és legszélesebb körben használt anyag a Földön.

Today, companies rely on Kevlar’s lightweight impact resistance

A sisak-, kajak-, űrhajó- és autógyártók

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

a kevlár könnyűségére, ütésállóságára és tartósságára támaszkodnak.

Speakers sometimes use Kevlar because it can push air efficiently

Hangszórókban néha kevlárt használnak, mert hatékonyan tolja ki a levegőt,

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

és gyorsan megállítja, amikor szüneteltetik a zenét.

And yes, it also makes excellent tires.

És igen, gumiabroncsnak is kiváló.