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Hasta el año mil novecientos setenta y cinco, Richard Davis había sido impactado directamente en el pecho con ciento noventa y dos disparos. Sin embargo, Davis no solo se encontraba en perfecto estado de salud, sino que también había disparado cada una de esas balas como parte de una presentación para promocionar su nueva creación: el chaleco a prueba de balas.
Siempre es peligroso jugar con armas de fuego, pero Davis decidió probar la efectividad del chaleco recibiendo un disparo después de comprobar su diseño con chalecos vacíos. Cuando la gente presenció a Davis salir con solo una sensación punzante y una pequeña herida, es probable que hayan dejado de dudar de su cordura y comenzaron a preguntarse cómo una prenda tan liviana y flexible podría detener una bala.
La clave residía en el material: una fibra artificial creada diez años atrás por Stephanie Kwolek, una química de materiales. En DuPont, los jefes de Kwolek habían logrado un gran triunfo con el nailon, la primera fibra artificial del mundo, y buscaban que ella desarrollara un material aún más fuerte para la fabricación de neumáticos ligeros y duraderos a gran escala.
Al igual que todas las fibras sintéticas, el nailon es un polímero, es decir, una larga cadena de moléculas o monómeros que se repiten. A pesar de que ciertos polímeros consisten en la repetición continua de un mismo monómero, otros unen diferentes monómeros en un orden predecible. Estas dos variables, las moléculas involucradas y su unión entre sí, son las que otorgan a cada polímero sus características distintivas.
Con el fin de aprovechar las ventajas del nailon, Kwolek comenzó un extenso proceso de prueba y error, mezclando diferentes monómeros de manera innovadora. Y uno de estos polímeros resultantes se mostró de manera inmediata como algo muy fuera de lo común. Conocida como Kevlar, esta combinación alternante de uno coma cuatrofenilendiamina y cloruro de tereftaloílo se une a nivel molecular para crear una serie de cadenas en paralelo.
En estado de reposo, las cadenas se disponen en hileras ordenadas, lo que le otorga al polímero su estructura y resistencia cristalina. Sin embargo, al ejercer presión sobre ellas, las cadenas se doblan, lo que posibilita que el material se desplace como si fuera un líquido. Cuando Kwolek y su equipo hilaban el fluido viscoso en una fibra, los resultados superaron sus expectativas, ya que este polímero de cristal líquido no tenía precedentes.
Cuando se entrelazaban, las fibras demostraban ser más resistentes que el acero, además de su flexibilidad y capacidad para soportar altas temperaturas, ácidos y diversos productos químicos. Los metales poseen una gran resistencia debido a sus enlaces atómicos exclusivos.
Los metales son muy fuertes gracias a sus enlaces atómicos especiales. Debido a que las moléculas no metálicas generalmente se unen mediante la atracción entre un núcleo y un cierto número de electrones, los núcleos de los metales se encuentran envueltos por un grupo de electrones que comparten en común.
Se requiere una gran cantidad de energía para vencer la fuerza y resistencia de los numerosos enlaces presentes. Cuando un proyectil golpea una placa de acero, generalmente el material absorbe por completo la energía del impacto antes de atravesar el metal. Contrasta este ejemplo con una bala impactando contra un trozo de madera. Los enlaces que mantienen unidos los materiales de madera necesitan menos energía para romperse, permitiendo que las balas penetren más profundamente en la madera en comparación con el metal.
Los enlaces atómicos del Kevlar son menos fuertes que los del metal. Sin embargo, esto se compensa con una gran cantidad de enlaces de hidrógeno.
En cambio, compensa con una abundante cantidad de enlaces de hidrógeno. A pesar de no ser tan poderosa como los vínculos atómicos en las moléculas, la fuerza de atracción entre los átomos de hidrógeno y oxígeno entre las moléculas también necesita una gran cantidad de energía para ser superada.
Cuando se entrelazan las cadenas poliméricas de Kevlar para formar un tejido, su resistencia se incrementa significativamente. Cuando un proyectil golpea el Kevlar, la estructura de fila de cadenas muy alineadas y fluidas absorbe grandes cantidades de energía, balanceándose violentamente pero manteniéndose unida a las cadenas cercanas a través de enlaces de hidrógeno.
En el caso de que una bala tuviera la energía necesaria para atravesar el Kevlar, su velocidad disminuiría significativamente y su potencia destructiva sería mucho menor. Claro está que el Kevlar no es resistente a todo. Aún se pueden percibir las poderosas fuerzas a través del material, y sus fibras pierden lentamente su resistencia cuando están expuestas a la luz ultravioleta.
Adicionalmente, las fibras de cristal líquido recientes tienen una mayor resistencia frente a los ácidos. Sin embargo, la creación de Kwolek sigue siendo uno de los materiales más flexibles y populares en el planeta. En la actualidad, las compañías confían en la resistencia a impactos leves y la durabilidad del Kevlar para fabricar cascos, kayaks, naves espaciales y automóviles.
En algunas ocasiones, los altavoces utilizan Kevlar debido a su capacidad para desplazar el aire con eficacia y detenerse rápidamente cuando la música se detiene. Y además, produce neumáticos de alta calidad.
