کولار. سوپر فیبر مرموز

پلی (p-phenylene terephthalamide)، یا بیشتر با نام Kevlar® شناخته می شود، نام ثبت شده برای این ترکیب خاص از الیاف مصنوعی پاراآرامید است. در حالی که در دهه 1960 برای شرکت Dupont™ کار می کرد، یک شیمیدان لهستانی-آمریکایی به نام استفانی کولک وظیفه ایجاد یک فیبر سبک وزن جدید را داشت که برای جایگزینی سیم های فولادی حجیم مورد استفاده در تایرهای خودرو در آن زمان طناب طراحی شده بود. ببینید، در سال 1964، کمبود بنزین در دهه 70 برای ایجاد تقاضا برای خودروهای کم مصرف پیش بینی شد. Kwolek با ترکیب یک فرمول پلیمری منحصر به فرد، کریستال های مایعی را که در این "سوپ" شیمیایی تشکیل می شود، کشف کرد. در ابتدا، این محلول خیلی امیدوارکننده نبود، اما او پشتکار داشت و پس از آزمایشات بیشتر متوجه شد که وقتی محلول در یک "ریسندگی" قرار می‌گیرد، الیافی تولید می‌کند که نمی‌شکند.

حدس بزنید می توانید بگویید استفانی مادر اختراع است. خوب

کولار در واقع فقط یک نسخه جادویی از پلاستیک است. اگرچه، نه پلاستیکی مانند خفاش. به دلیل ساختار شیمیایی منحصربفرد و آرایش مولکولی با زنجیره بلند، الیاف بافتنی فوق‌العاده تنگ دارای ویژگی‌هایی هستند که به آنها اجازه می‌دهد گلوله‌ها را هنگام بافته شدن به صورت ورقه‌ها متوقف کنند و تیرها را مستقیماً شلیک کنند و هنگام بافته شدن به صورت رشته‌ها، تیرها را هدف قرار دهند.

کولار به طور انحصاری متعلق به Dupont و تولید شده است و مربوط به الیاف دیگری مانند Nomex و نایلون معمولی است که هر دو نیز توسط Dupont ساخته شده‌اند. انواع مختلفی از ترکیبات کولار برای برآوردن نیازهای خاص و منحصر به فرد وجود دارد. کولار 29 و کولار 49 دو مورد از پرکاربردترین الیاف را نشان می دهند. کاربردهای رایج پارچه های کولار 49 عبارتند از: کایاک، کانو، قایق های تندرو، پانل های هواپیما، تجهیزات ورزشی و توربین های بادی. پارچه کولار 49 باید یک قطعه مرکب سفت و سخت باشد تا خواص فیزیکی آن به حداکثر برسد. این کار استفاده در کاربردهای خشک مانند لباس یا زره نرم بدن را حذف می کند. پارچه کولار 29 از نخ های سختی ساخته شده است که برای محافظت بالستیک طراحی شده اند. سطوح بالستیک به چندین عامل آزمایش بستگی دارد: نوع سلاح، کالیبر، نوع گلوله، برد آزمایش و سرعت پرتابه.

خواص کولار کمک می کند تا آن را از بسیاری از الیاف و مواد دیگر متمایز کند. کولار قوی است اما بسیار سبک است. الیاف کولار بیش از هشت برابر سیم فولادی استحکام کششی دارند. همچنین گرما را به خوبی تحمل می کند و می تواند دمای بالای 850 درجه فارنهایت را تحمل کند. کولار می سوزد، اما با حذف منبع گرما به راحتی خاموش می شود. کولار می‌تواند تا -320ºF نرم و انعطاف‌پذیر باقی بماند. و حتی در دماهای پایین تر کمی قوی تر است. مانند هر ابرقهرمانی، کولار نیز نقاط ضعفی دارد. قرار گرفتن طولانی مدت در معرض اشعه ماوراء بنفش می تواند باعث تغییر رنگ و تخریب الیاف آن شود. همچنین، برخی مواد شیمیایی روی فیبر می تواند آن را ضعیف کند.

کولار اغلب با انواع مواد دیگر ترکیب می شود تا طیف وسیعی از مواد کامپوزیت را تولید کند. ترکیبات محبوب عبارتند از کولار با فیبر کربن و کولار با مواد کششی مانند Lycra. رنگ زرد قابل تشخیص کولار رنگ طبیعی آن است. نمی توان آن را سفید کرد، اما می توان آن را در سایه هایی مانند قرمز یا آبی رنگ کرد.