How do bulletproof vests work? - Max G. Levy

Translator: Esti Evintawati Reviewer: Regina Gunadi

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

Pada tahun 1975, Richard Davis ditembak di dada dalam jarak dekat

sebanyak 192 kali.

But not only was he completely healthy,

Bukan hanya dia benar-benar sehat,

each of these bullets had been shot by Davis himself

setiap peluru ini ditembakkan oleh Davis sendiri

as part of a demonstration to sell his new product:

sebagai bagian dari demonstrasi untuk menjual produk barunya:

the bulletproof vest.

rompi anti peluru.

Bermain-main dengan senjata api selalu merupakan ide yang buruk,

Playing with firearms is always a bad idea,

but after testing his design on empty vests,

tetapi setelah menguji desainnya pada rompi kosong,

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

Davis percaya bahwa menembak diri sendiri adalah satu-satunya cara

to prove the vest’s efficacy.

untuk membuktikan keefektifan rompi tersebut.

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

Dan ketika orang melihat Davis berjalan hanya dengan sedikit rasa sakit

a minor cut,

dan luka kecil,

they may have stopped questioning his sanity

mereka mungkin berhenti mempertanyakan kewarasannya,

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

mulai bertanya bagaimana sebuah pakaian yang begitu ringan dan fleksibel

could stop a bullet.

bisa menghentikan peluru.

The secret was in the material:

Rahasianya ada dalam material:

a synthetic fiber invented a decade earlier

serat sintetis ditemukan satu dekade sebelumnya

by a material chemist named Stephanie Kwolek.

oleh seorang ahli kimia material bernama Stephanie Kwolek.

Her employers at DuPont had found huge success with nylon,

Atasan Kwolek di DuPont telah meraih sukses besar dengan nilon,

serat sintetis pertama di dunia,

the world's first synthetic fiber,

and they wanted Kwolek to create something even stronger

dan mereka ingin Kwolek menciptakan sesuatu yang bahkan lebih kuat

they could use to mass produce durable, lightweight tires.

yang bisa digunakan untuk memproduksi ban yang ringan dan tahan lama secara massal.

Like all synthetic fibers, nylon is a polymer:

Seperti semua serat sintetis, nilon adalah sebuah polimer:

a long chain of repeating molecules, or monomers.

rantai panjang dari molekul berulang, atau monomer.

While some polymers repeat the same monomer over and over,

Sementara beberapa polimer mengulang monomer yang sama terus-menerus,

others chain multiple monomers in a steady pattern.

rantai lain merangkai beberapa monomer dalam pola yang stabil.

It’s these two variables—

Kedua variabel inilah—

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

yang mana molekul terlibat dan bagaimana mereka terikat satu sama lain—

that give each polymer its unique properties.

yang memberikan sifat unik pada setiap polimer.

So, seeking to build on the strengths of nylon,

Jadi, berusaha membangun kekuatan nilon,

Kwolek began a lengthy process of trial and error,

Kwolek memulai proses yang panjang dari percobaan dan kesalahan,

combining various monomers in novel ways.

menggabungkan berbagai monomer dengan cara baru.

And one of these resulting polymers was immediately very weird.

Dan salah satu polimer yang dihasilkan ini menjadi sangat aneh.

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

Dinamakan Kevlar, campuran alternatif 1,4-fenilena-diamin

and terephthaloyl chloride combine at the molecular level

dan terefthaloil klorida bergabung pada tingkat molekuler

to form a series of parallel chains.

untuk membentuk serangkaian rantai paralel.

At rest, these chains align in strict rows,

Saat diam, rantai-rantai ini tersusun rapi dalam barisan yang teratur,

giving the polymer order and crystalline strength.

memberikan struktur pada polimer serta kekuatan kristalnya.

But when pressure is applied, the chains wriggle around,

Tetapi ketika tekanan diterapkan, rantai menggeliat,

allowing the material to flow like a liquid.

memungkinkan material mengalir seperti cairan.

Apa yang disebut polimer kristal cair ini belum pernah terjadi sebelumnya,

This so-called liquid crystal polymer was unprecedented,

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

dan ketika tim Kwolek memutar cairan kental menjadi serat,

the results were better than they could have hoped.

hasilnya lebih baik daripada yang mereka harapkan.

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

Serat tidak hanya fleksibel dan tahan terhadap panas, asam,

and various chemicals,

dan berbagai bahan kimia,

when woven together, they were also stronger than steel.

ketika ditenun bersama, mereka juga lebih kuat dari baja.

Metals are incredibly sturdy because of their unique atomic bonds.

Logam sangat kokoh karena ikatan atomnya yang unik.

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

Dimana molekul non-logam biasanya diikat bersama oleh daya tarik

between a nucleus and a set number of electrons,

antara inti dan sejumlah elektron tertentu,

metal nuclei are surrounded by a sea of shared electrons.

Inti logam dikelilingi oleh lautan elektron yang saling berbagi.

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

Dibutuhkan banyak energi untuk mengatasi kekuatan dan ketahanan

of these countless bonds.

ikatan yang tak terhitung jumlahnya ini.

So when a bullet hits a steel plate,

Jadi ketika peluru mengenai pelat baja,

the material can usually absorb all the impact’s energy

material biasanya dapat menyerap semua energi benturan

before the metal is pierced.

sebelum logam tertusuk.

Compare this to a bullet hitting wood.

Bandingkan ini dengan peluru yang mengenai kayu.

Ikatan yang menyatukan kayu

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

membutuhkan energi lebih sedikit untuk diputus,

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

itulah sebabnya peluru dapat menembus kayu jauh lebih mudah dibandingkan logam.

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

Ikatan atom Kevlar juga lebih lemah dari logam.

But it compensates with a huge number of hydrogen bonds.

Tapi itu diimbangi dengan jumlah yang besar

dari ikatan hidrogen.

While not as strong as the atomic bonds within molecules,

Meskipun tidak sekuat ikatan atom di dalam molekul,

the attraction of hydrogen atoms and oxygen atoms between molecules

daya tarik atom hidrogen dan atom oksigen antar molekul

juga membutuhkan sejumlah besar energi untuk mengatasinya.

also requires a huge amount of energy to overcome.

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

Dan ketika benang rantai polimer Kevlar ditenun menjadi kain,

this strength is multiplied.

kekuatan ini berlipat ganda.

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

Ketika peluru mengenai Kevlar, jaring rantai yang teratur

absorb huge amounts of energy,

menyerap sejumlah besar energi,

wiggling wildly while still clinging to their neighboring chains

bergoyang liar sambil tetap menempel ke rantai tetangganya

via hydrogen bonds.

melalui ikatan hidrogen.

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

Dan bahkan jika sebutir peluru saja sudah cukup energi untuk menembus Kevlar,

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

itu akan bergerak jauh lebih lambat dengan kekuatan destruktif

yang jauh lebih kecil.

Of course, Kevlar is not immune to everything.

Tentu saja, Kevlar tidak kebal terhadap segalanya.

Strong forces can still be felt through the fabric,

Kekuatan yang kuat masih bisa dirasakan melalui kain,

and its fibers gradually lose strength under ultraviolet light.

dan seratnya bertahap kehilangan kekuatan di bawah sinar ultraviolet.

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

Selain itu, serat kristal cair baru bertahan lebih baik terhadap asam.

But Kwolek’s invention remains one of the most versatile

Tetapi penemuan Kwolek tetap menjadi salah satu bahan yang paling serbaguna

and widely used materials on Earth.

dan banyak digunakan di Bumi.

Today, companies rely on Kevlar’s lightweight impact resistance

Saat ini, banyak perusahaan mengandalkan ketahanan benturan yang ringan

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

dan daya tahan Kevlar dalam helm, kayak, pesawat luar angkasa, dan mobil.

Speakers sometimes use Kevlar because it can push air efficiently

Pengeras suara kadang memakai Kevlar karena bisa mendorong udara dengan efisien

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

dan dengan cepat berhenti ketika Anda menjeda musik Anda.

And yes, it also makes excellent tires.

Dan ya, hal itu juga membuat ban yang sangat baik.