How do bulletproof vests work? - Max G. Levy

Traducător: Claudia Pravat

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

În 1975, Richard Davis fusese împușcat de la distanță apropiată de 192 de ori.

But not only was he completely healthy,

Nu numai că era perfect sănătos,

each of these bullets had been shot by Davis himself

dar aceste gloanțe fuseseră trase chiar de Davis,

as part of a demonstration to sell his new product:

ca parte a unei demonstrații pentru a-și vinde noul produs:

the bulletproof vest.

vesta antiglonț.

Playing with firearms is always a bad idea,

Nu e o idee bună să te joci cu arme de foc,

but after testing his design on empty vests,

dar după ce și-a testat modelul pe veste goale,

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

Davis s-a convins că singura modalitate

de a dovedi eficacitatea vestei era să o testeze chiar el.

to prove the vest’s efficacy.

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

Când oamenii l-au văzut pe Davis că a scăpat

doar cu un pic de durere și o tăietură minoră,

a minor cut,

they may have stopped questioning his sanity

au încetat să-l mai creadă nebun

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

și au început să se întrebe cum ceva atât de ușor și moale

could stop a bullet.

poate opri un glonț.

The secret was in the material:

Secretul era în material:

a synthetic fiber invented a decade earlier

o fibră sintetică inventată cu un deceniu mai devreme

by a material chemist named Stephanie Kwolek.

de o chimistă pe nume Stephanie Kwolek.

Her employers at DuPont had found huge success with nylon,

Cei de la DuPont avuseseră un succes uriaș cu nailonul,

the world's first synthetic fiber,

prima fibră sintetică din lume,

and they wanted Kwolek to create something even stronger

și doreau ca Kwolek să creeze ceva și mai puternic,

they could use to mass produce durable, lightweight tires.

pe care să-l folosească la producerea de anvelope durabile și ușoare.

Like all synthetic fibers, nylon is a polymer:

Ca toate fibrele sintetice, nailonul este un polimer:

a long chain of repeating molecules, or monomers.

un lanț lung de molecule repetate sau monomeri.

While some polymers repeat the same monomer over and over,

În timp ce unii polimeri repetă același monomer la nesfârșit,

others chain multiple monomers in a steady pattern.

alții alternează mai mulți monomeri într-un model constant.

It’s these two variables—

Aceste două variabile,

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

ce molecule sunt implicate și cum se leagă între ele,

that give each polymer its unique properties.

conferă fiecărui polimer proprietăți unice.

So, seeking to build on the strengths of nylon,

Bazându-se pe punctele forte ale nailonului,

Kwolek began a lengthy process of trial and error,

Kwolek a început un proces îndelungat,

combining various monomers in novel ways.

combinând diferiți monomeri în moduri noi.

And one of these resulting polymers was immediately very weird.

Unul dintre acești polimeri rezultați s-a dovedit a fi foarte neobișnuit.

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

Denumit Kevlar, acest amestec alternativ de 1,4-fenilen-diamină

and terephthaloyl chloride combine at the molecular level

și clorură de tereftaloil se combină la nivel molecular

to form a series of parallel chains.

și formează o serie de lanțuri paralele.

At rest, these chains align in strict rows,

În repaus, aceste lanțuri se aliniază în coloane fixe,

giving the polymer order and crystalline strength.

oferind polimerului ordine și rezistență.

But when pressure is applied, the chains wriggle around,

Dar când se aplică presiune, lanțurile se strică,

allowing the material to flow like a liquid.

permițând materialului să curgă ca un lichid.

This so-called liquid crystal polymer was unprecedented,

Acest polimer cu cristale lichide era ceva fără precedent,

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

iar când echipa lui Kwolek a transformat fluidul vâscos într-o fibră,

the results were better than they could have hoped.

rezultatele au fost mai bune decât se așteptau.

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

Fibrele nu numai că erau flexibile și rezistente la căldură, la acid

and various chemicals,

și diverse substanțe chimice.

when woven together, they were also stronger than steel.

Dar când erau țesute împreună, erau mai puternice decât oțelul.

Metals are incredibly sturdy because of their unique atomic bonds.

Metalele sunt incredibil de robuste datorită legăturilor lor atomice unice.

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

Când moleculele nemetalice sunt ținute împreună

between a nucleus and a set number of electrons,

prin atracția dintre un nucleu și un număr stabilit de electroni,

metal nuclei are surrounded by a sea of shared electrons.

nucleele metalice sunt înconjurate de o mare de electroni comuni.

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

E nevoie de o tonă de energie pentru a depăși puterea și rezistența

of these countless bonds.

acestor legături numeroase.

So when a bullet hits a steel plate,

Când un glonț lovește o placă de oțel,

the material can usually absorb all the impact’s energy

materialul poate absorbi toată energia impactului

before the metal is pierced.

înainte ca metalul să fie străpuns.

Compare this to a bullet hitting wood.

Să comparăm asta cu un glonț care lovește lemnul.

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

Legăturile ce țin lemnul necesită mai puțină energie pentru a se rupe,

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

de aceea gloanțele pot străpunge mai repede lemnul decât metalul.

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

Legăturile atomilor de kevlar sunt mai slabe decât cele ale metalului.

But it compensates with a huge number of hydrogen bonds.

Dar compensează cu un număr imens de legături de hidrogen.

While not as strong as the atomic bonds within molecules,

Deși nu e la fel de puternică ca legăturile atomice din molecule,

the attraction of hydrogen atoms and oxygen atoms between molecules

atracția atomilor de hidrogen și oxigen între molecule

also requires a huge amount of energy to overcome.

necesită o cantitate imensă de energie pentru a depăși acest obstacol.

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

Când firele lanțurilor polimerice ale kevlarului sunt țesute în material,

this strength is multiplied.

această rezistență se mărește.

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

Când un glonț lovește kevlarul, rețeaua de lanțuri aliniate, ca un lichid,

absorb huge amounts of energy,

absoarbe cantități uriașe de energie,

wiggling wildly while still clinging to their neighboring chains

mișcându-se sălbatic în timp ce se agață de lanțurile vecine

via hydrogen bonds.

prin legături de hidrogen.

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

Dacă un glonț are suficientă energie pentru a pătrunde kevlarul,

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

el se mișcă mult mai lent, cu o forță de distrugere mai mică.

Of course, Kevlar is not immune to everything.

Desigur, kevlarul nu e imun la orice.

Strong forces can still be felt through the fabric,

Forțele puternice pot fi resimțite prin țesătură,

and its fibers gradually lose strength under ultraviolet light.

iar fibrele își pierd treptat rezistența sub lumina ultravioletă.

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

În plus, noile fibre de cristale lichide rezistă mai bine împotriva acidului.

But Kwolek’s invention remains one of the most versatile

Dar invenția lui Kwolek rămâne unul dintre cele mai versatile

and widely used materials on Earth.

și utilizate pe scară largă materiale de pe Pământ.

Today, companies rely on Kevlar’s lightweight impact resistance

Astăzi, companiile se bazează pe rezistența ușoară la impact

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

și durabilitatea kevlarului la căști, caiace, nave spațiale și automobile.

Speakers sometimes use Kevlar because it can push air efficiently

Difuzoarele folosesc uneori kevlar, deoarece poate împinge aerul eficient

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

și se pot opri rapid când se oprește muzica.

And yes, it also makes excellent tires.

Și da, e bun și pentru anvelope.