KÍNH CHỐNG ĐẠN CỨNG CỠ NÀO

Đã bao giờ bạn tự hỏi tại sao một tấm kính trong suốt, trong chẳng khác gì một tấm kính cửa sổ nhà mình, lại có thể chặn đứng được viên đạn, đang bay với vận tốc cả nghìn km một giờ hay không? Tại sao nó không vỡ tan thành như kính thường? Và quan trọng nhất, cấu tạo của nó thần thanh đến bức nào mà vẫn giữ được độ trong suốt, vừa giữ được độ trong suốt để nhìn đường, vừa cứng cáp như một bức tưởng thép? Đầu tiên phải đính chính ngay một cái tên. Trong ngành kỹ thuật, người ta ít khi gọi nó là kính chống đạn tuyệt đối, mà gọi là kính kháng đạn. Bởi vì trên đời này chẳng có gì là tuyệt đối cả. Nếu các bạn vác một khẩu pháo hàng nặng hay bắn liên tục hàng trăm viên đạn vào cùng một điểm, thì kính nào cũng phải đầu hàng mà thôi. Nhưng để ngăn chặn một vài viên đạn từ súng ngắn, súng trường hay mảnh văng lựu đạn thì nó làm cực tốt. Vậy bí mật nằm ở đâu? Nếu các bạn cầm một tấm kính bình thường mà chúng ta dùng làm cửa sổ, nó rất cứng nhưng lại cực kỳ giòn. Khi viên đạn bay vào, nó không hấp thụ năng lượng mà vỡ vụn ngay lập tức. Còn nếu bạn dùng một tấm nhựa dẻo, viên đạn có thể xuyên qua dễ dàng vì tấm nhựa quá mềm. Kính chống đạn chính là đứa con lai hoàn hảo. Nó không phải là một khối kính dày đặc, mà là nhiều lớp kính, cấu tạo và xếp trồng lên nhau. Hãy tưởng tượng bạn đang làm một chiếc bánh nhiều lớp. Bạn có lớp vỏ bánh, đó là kính cường lực hoặc kính thông thường. Lớp nhân, đó là các loại nhựa polymer cao cấp. Người ta xếp trồng các lớp này lên nhau. Kính rồi lại nhựa, nhựa rồi lại kính, nhựa lại lại kính, nhựa lại lại kính, lại lại nhựa. Cứ như vậy cho đến khi đạt được độ dày mong muốn. Có những tấm kính chống đạn dày chỉ khoảng 2cm, nhưng cũng có những loại khủng hơn dùng cho sang nguyên thủ, dày từ 7-10cm. Nhưng tại sao lại dùng đến nhựa ở đây nhỉ? Nhiều người nghĩ, kính càng dày thì chống đạn càng tốt. Đúng, nhưng chưa đủ. Cái quyết định việc viên đạn có bị chặn lại hay không chính là lớp nhựa nằm ở giữa. Đây là một loại nhựa cực kỳ đặc biệt. Nó trong suốt như kính, nhưng lại có độ dẻo dai kinh khủng. Nếu kính có nhiệm vụ làm cứng và gây biến dạng đầu đạn, thì lớp nhựa này có nhiệm vụ là hấp thụ và phân tán năng lượng. Hãy tưởng tượng như thế này cho dễ hiểu. Viên đạn bay đến giống như một quả bóng được ném cực mạnh. Nếu nó đập vào một bức tường gạch, ở đây là kính thường, thì gạch sẽ vỡ. Nhưng nếu nó đập vào một chiếc võng, ở đây được hiểu là lớp nhựa, chiếc lưới sẽ nhún xuống, dãn ra và từ từ làm quả bóng dừng lại mà không bị rách. Trong khi chống đạn, khi viên đạn chạm vào lớp kính ngoài cùng, lớp kính đó sẽ vỡ, nhưng nó không vỡ vụn rồi bay tứ tung. Những mảnh vỡ của kính sẽ găm chặt vào lớp nhựa dẻo ở giữa. Chính quá trình này đã tiêu hao một phần năng lượng của viên đạn. Sau đó, viên đạn tiếp tục đơm vào lớp nhựa. Lớp nhựa này dãn ra ôm lấy viên đạn và dàn đều lực tác động ra toàn bộ diện tích bề mặt tâm kính, thay vì chỉ tập trung vào một điểm. Bây giờ, hãy cùng đến với quy trình chế tạo kính chống đạn. Các bạn đừng nghĩ là cứ lấy 2 miếng kính và nhựa rồi bôi keo rán vào nhau, thế là được một tâm kính chống đạn. Làm thế khi bắn nó bong ra ngay. Quy trình chế tạo kính chống đạn là một quá trình cực kỳ khắt khe về nhiệt độ và áp suất. Đầu tiên là làm sạch. Các lớp kính và nhựa phải sạch tuyệt đối, không có một hạt bụi nào. Chỉ cần một sợi tóc hay một hạt bụi nhỏ tâm kính sẽ có điểm yếu và mất đi độ trong suốt. Thứ 2 là xếp lớp. Kỹ thuật xếp lớp sẽ xếp trồng các lớp theo đúng thiết kế. Thứ 3 sẽ là hút chân không. Người ta sẽ phải hút chân không cái kính chống đạn này ở một túi chân không hoàn toàn để loại bỏ không khí giữa các lớp. Nếu có bọt khí, kính sẽ bị mờ và dễ vỡ hơn. Sau đó thì được hấp. Đây là một bước rất quan trọng. Tâm kính được đưa vào một cái lò khổng lồ mới có nhiệt độ lên đến khoảng 150 độ C và áp suất cực cao. Dưới tác động này, lớp nhựa sẽ chảy nhẹ ra và hòa quyện hoàn toàn vào lớp kính. Sau khi ra lò, chúng ta có một khối thông nhất. Nhìn bằng mắt thường, các bạn sẽ thấy nó vẫn trong suốt như một tâm kính bình thường nhưng thường chất, nó là một khối bê tông trong suốt, có khả năng đàn hồi. Bạn đã bao giờ tự hỏi vì sao kính chống đạn lại trong suốt? Đây là câu hỏi mà rất nhiều người thắc mắc. Kính trong suốt thì rõ rồi nhưng tại sao cho mấy lớp nhựa vào mà nó vẫn nhìn xuyên qua được? Bí mật nằm ở chiết suất. Mỗi vật liệu đều có một chỉ số chiết suất tức là khả năng bẻ cong ánh sáng khác nhau. Nếu bạn dán hai vật liệu có chiết suất khác nhau ánh sáng đi qua sẽ bị khúc sạn lung tung kết quả là các bạn sẽ thấy nó mờ đục hoặc bị biến dạng hình ảnh. Và các nhà khoa học đã chọn ra những loại nhựa có chiết suất gần như tương đồng với thủy tinh. Khi ánh sáng đi qua lớp kính rồi sang lớp nhựa nó hầu như không bị đổi hướng. Vì vậy dù có xếp 10 lớp kính và 10 lớp nhựa các bạn vẫn có thể nhìn thấy thế giới bên ngoài một cách rõ một một. Nhưng chúng ta xem phim thì thấy có những loại kính rất kỳ lạ. Ở ngoài bắn vào thì không thủng nhưng người ngồi trong xe bắn ra thì đạn vẫn bay đi bình thường. Tại sao lại có sự thiên vị buộc cười đến như vậy? Đây không phải là phép thuật mà phim họ cũng không làm láo. Mà đây là nghệ thuật sắp đặt vật liệu. Lớp kính chống đạn một chiều này cấu tạo gồm có 2 lớp chính lớp giòn ở phía ngoài thường là kính cường lượng rất cứng và lớp dẻo ở phía trong. Khi đạn bắn từ ngoài vào thì viên đạn sẽ đập vào lớp kính cứng trước. Lớp kính này vỡ ra làm biến dặn đầu đạn và hấp thụ bớt năng lượng. Sau đó lớp nhựa dẻo phía sau sẽ rãn ra như một tấm lưới để cản viên đạn lại vì lớp nhựa nằm ở mặt sau nó có điểm tựa để co rãn. Còn khi viên đạn bắn từ trong ra viên đạn sẽ đập vào lớp nhựa dẻo trước. Vì nhựa dẻo ở đây có tính đàn hồi cao, nó không cản viên đạn nhiều mà bị viên đạn xuyên qua dễ dàng Khi viên đạn tiếp tục đập vào kính cứng ở phía ngoài, do lớp kính này bị mất điểm tựa, nó sẽ vỡ bung ra phía ngoài để viên đạn đi qua. Giờ hãy đến với những cấp độ của kính chống đạn. Không phải loại nào cũng giống nhau, mà trong giới kỹ thuật người ta chia kính chống đạn ra nhiều cấp độ theo tiêu chuẩn. Cấp độ thấp thường là cấp độ 1 đến cấp độ 3 dài khoảng 20mm chống được đạn súng ngắn như 9 ly Loại này dùng cho các quầy giao dịch nhân hàng hoặc xe trở tiền Cấp độ trung bình gọi là từ 4 đến 5 chống được đạn súng trường tấn công như AK47 hay M16 Độ dài này lúc này đã lên tầm 30 đến 40mm Cấp độ cao, cấp độ từ 6 đến 8 trở lên. Đây là loại thường dành cho xe nguyên thủ. Nó có thể chống được đạn bắn tỉa, thậm chí là các vụ nổ nhỏ Độ dài có thể lên đến 75mm hoặc hơn Bạn cứ hình dung, một cái kính xe mà dày bằng một găng tay thì nó nặng đến mức nào Đó là lý do tại sao những chiếc xe bọc thép phải có động cơ cực khỏe và hệ thống treo đặc biệt mới gánh nổi bộ kính này. Cái gì cũng có cái hay của nó và cũng có cái giá của nó Kính chống đạn thì thú vị đấy nhưng cũng có những điểm yếu trí mạng Đầu tiên là trọng lượng, như đã nói nó cực kỳ nạn Thay một bộ kính chống đạn cho xe giống như các bạn chở thêm vài người lớn trên xe Thứ hai là độ bền Lớp nhựa ở giữa có thể bị biến chất Sau vài năm kính có thể bị ngả vàng hoặc xuất hiện hiện tượng gọi là tách lớp làm giảm khả năng bảo vệ Thứ ba là tầm nhìn Dù triết xuất tương đương nhưng kính càng dày thì ánh sáng đi qua càng bị giảm cường độ Ngồi trong xe bọc thép nhìn ra ngoài bao giờ cũng tối hơn một chút so với xe thường Thứ tư là giá thành Một tầm kính chống đạn có thể đắt gấp hàng chục hàng trăm lần kính thường do quy trình chế tạo phức tạp và vật liệu đắt tiền Vậy tương lai của kính chống đạn sẽ đi về đâu? Người ta đang nghiên cứu và sử dụng một thứ được gọi là nhôm trong xuất Nghe giống như trong phim viễn tưởng nhưng nó là có thật Đây là một loại gỗm xứ đa tinh thể Nó cứng hơn kính gấp nhiều lần nhẹ và mỏng hơn Một tấm dày 4cm có thể chặn được đạn mà một kính truyền thông phải dày khoảng 10cm mới chặn nổi Tuy nhiên hiện tại nó vẫn cực kỳ đắt đỏ và khó chế tạo với kích thước lớn Nên nó chủ yếu mới được dùng trong quân sự như cửa sổ máy bay chiến đấu Tổng kết lại Kính chống đạn thực chất là một cuộc chơi của vật lý và vật liệu học Nó thắng viên nạn không bằng cách đứng yên chịu đòn mà bằng cách hy sinh lớp ngoài Đó là cho vỡ để tiêu bớt năng lượng đạn Đó là cách dùng sự dẻo dai bên trong với lớp nhựa đóng vai trò như một cái túi khí hấp thụ toàn bộ sương lực còn lại Và đó là sự kết hợp của các lớp Nhờ áp suất và nhiệt độ cao chúng hòa làm một để vừa trong suốt lại vừa bền bỉ Cảm ơn vì đã quan tâm theo dõi câu chuyện này Nếu cảm thấy thú vị bạn hãy nhấn nút đăng ký kênh bật chuông thông báo và chia sẻ Còn bây giờ thì xin đừng nói lời chào tạm biệt