science >> Wetenschap >  >> anders

Hoe kogelvrij zijn kogelvrije vesten?

Rekruten passen hun kogelvrije vesten aan op de New York City Police Academy. Mario Tama/Getty Images

In augustus 2017, De 30-jarige politieagent Hart Nguyen van de New Yorkse politie werd neergeschoten terwijl hij reageerde op een oproep over een 29-jarige Andy Sookdeo, een emotioneel radeloze man. Toen Nguyen de deur naderde van een slaapkamer waar Sookdeo zichzelf had gebarricadeerd, hij werd drie keer neergeschoten - een keer in de arm, en twee keer in zijn kogelvrije vest. Hij overleefde. "Zijn vest heeft zeker zijn leven gered, ", tweette politiecommissaris James O'Neill van de NYPD na de aanval.

in 2016, 23-jarige Joaquin Mendez uit Tampa, Florida, werd gedood door een schot in de borst. Volgens het lokale CBS-filiaal, Mendez zat in een stoel, trek een kogelvrij vest aan, en vroeg me af of het werkte. Zijn vriend, 24-jarige Alexandro Garibaldi, trok een pistool en schoot op het vest om erachter te komen. De kogel doorboorde het vest en doodde Mendez.

Zoals deze twee verhalen aantonen, kogelvrije vesten redden inderdaad levens, maar dat zijn ze niet altijd eh, kogelvrij of perfect. Verslechteren kogelvrije vesten na verloop van tijd, en kunnen ze falen?

Eerst, een beetje geschiedenis

Vroege kogelvrije vesten werden voornamelijk gemaakt van poly-parafenyleentereftalamide - beter bekend als Kevlar. Het is uitgevonden door Stephanie Kwolek, een chemicus die begin jaren zestig voor DuPont werkte.

DuPont had nylon en spandex al uitgevonden en was op zoek naar de volgende generatie hoogwaardige vezels. Synthetische vezels worden gemaakt met polymeren - grote moleculen die zijn samengesteld uit herhalende subeenheden, effectief een keten van moleculen creëren. Nylon, bijvoorbeeld, is een polymeer gemaakt van hexamethyleendiamine, een organische verbinding, en adipinezuur, een ingrediënt dat vaak wordt aangetroffen in Jell-O. Kevlar is gemaakt van moleculen para -fenyleendiamine, vaak gebruikt in antioxidanten en als kleurstoffen, en tereftaloylchloride.

Wat Kwolek ontdekte zou uiteindelijk Kevlar worden en toegepast worden in banden, racezeilen en kogelvrije vesten.

Kogelvrije vesten zijn tegenwoordig gemaakt van polyethyleenvezels - een populair plastic polymeer dat wordt aangetroffen in bijna alles wat we gebruiken:boodschappentassen, speelgoed, plastic vuilnisbakken en ga zo maar door. Polyethyleenvezels (of "PE" zoals het wordt genoemd), zijn in lagen geweven om het lef te vormen van een beschermend vest dat goedkoper en sterker is dan Kevlar. In 1989, AlliedSignal ontwikkelde een concurrent voor Kevlar en noemde het Spectra Shield. Oorspronkelijk gebruikt voor zeildoek, de polyethyleenvezel wordt nu gebruikt om lichtere, maar sterker, non-woven materiaal voor gebruik in kogelvrije vesten naast de traditionele Kevlar.

Verschillende vesten voor verschillende wapens

Volgens Tom Nardone, voorzitter en oprichter van BulletSafe, een fabrikant van kogelvrije vesten, de lagen in een vest zijn ontworpen om de snelheid van een ronde te verminderen tot een punt onder supersonisch - sneller dan de geluidssnelheid - zodat de vezels de tijd hebben om op de kogel te reageren en hun taaiheid op de kogel uit te oefenen. Hoe meer lagen, of hoe groter de dichtheid van het weven van lagen, hoe groter de taaiheid van de vezels - een maat voor hun sterkte en hoeveel ze zullen buigen voordat ze breken - en hoe beter ze in staat zijn een kogel te stoppen.

De meeste pistolen vuren kogels af met snelheden die iets boven de geluidssnelheid liggen. Een kogel van een 9 mm reist ongeveer 380 meter per seconde, ongeveer 164 voet/seconde (50 meter/seconde) sneller dan de snelheid van het geluid. Naaktslakken van jachtgeweren reizen nog langzamer. Een goed vest hoeft niet hard te werken om de snelheid van een 9 mm kogel of jachtgeweer zo laag te krijgen dat het gebruik kan maken van de taaiheid van zijn vezels.

Een geweerkogel, echter, is een heel andere zaak. Afhankelijk van de korrel en de kwaliteit van het drijfgas, een kogel afgevuurd vanuit een AR-15 reist, ongeveer, 3, 300 voet/seconde (1, 005 meter/seconde), bijna drie keer de snelheid van het geluid. Er is een veel grotere dichtheid aan ballistische vezels nodig om die kogel te stoppen.

"Supersonische kogels hebben platen nodig om de kogel in stukken te breken, " Zegt Nardone. De meeste vesten die zijn ontworpen om geweerkogels tegen te houden, worden ondersteund met inzetplaten met hoge dichtheid gemaakt van keramiek en polyethyleen om een ​​kogel in stukken te breken en op te vangen.

"Een PE-vest met een [geweer] rond, die kogel zou zo lang sneller gaan dan de snelheid van het geluid dat hij er doorheen zou gaan totdat het vest het begaf, ' zegt Nardon.

Het materiaal van de vesten zelf is ook om verschillende redenen vatbaar voor afbraak. Kevlar, bijvoorbeeld, degradeert bij blootstelling aan zout - zoals het zout in menselijk zweet. Hoe langer iemand zich inspant terwijl hij in een kogelvrij vest van Kevlar zit - jarenlang - hoe groter de kans op falen. Vesten gemaakt van PE zullen ook na verloop van tijd kapot gaan bij blootstelling aan UV-licht.

"Er zit een levensduur van vijf jaar op vesten. Soms kopen mensen oudere, gebruikte vesten, meestal politie-werkvesten, [van toen] ze niet zo'n hoog beschermingsniveau hadden, ' zegt Nardon.

Dat is nu schokkend

Volgens The Baltimore Sun, in 2014, Darnell Mitchell en zijn vriend Mark Ramiro waren een grap in "Jackass"-stijl aan het opnemen voor het internet. Mark zou Darnell neerschieten terwijl Darnell een kogelvrij vest droeg. Beiden waren dronken. Mark richtte een .22 kaliber pistool op zijn 15-jarige vriend en haalde de trekker over. Darnell stierf en Mark werd veroordeeld tot vier jaar gevangenisstraf.