Kevlar

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La struttura chimica del kevlar. In grassetto: l'unità di monomero. Tratteggiati: i legami idrogeno
Struttura tridimensionale del kevlar

Il kevlar è una fibra sintetica aramidica inventata nel 1965 da Stephanie Kwolek, una ricercatrice della DuPont.[1][2][3] La sua caratteristica principale è la grande resistenza meccanica alla trazione, tanto che a parità di peso è 5 volte più resistente dell'acciaio.[4]

Il kevlar possiede anche una grande resistenza al calore e alla fiamma. Per le sue caratteristiche di resistenza viene utilizzato come fibra di rinforzo per la costruzione di giubbotti antiproiettile, di attrezzature per gli sport estremi e per componenti usati in aeroplani, imbarcazioni e vetture da competizione.

Storia[modifica | modifica wikitesto]

Inventato da Stephanie Kwolek mentre cercava una fibra resistente ed elastica per rimpiazzare la gomma degli pneumatici,[5] il kevlar è stato brevettato dalla DuPont nel 1973.

Nel corso degli anni, questo tipo di fibra sintetica ha ricevuto miglioramenti notevoli in termini di resistenza meccanica. Fin dall'inizio essa si dimostrò promettente, con una resistenza di oltre 2 volte rispetto all'acciaio, a parità di massa. Con il tempo si è arrivati a prodotti ancora più resistenti, che offrono un rapporto di almeno 5:1 sull'acciaio (queste prestazioni sono riferite alla resistenza meccanica, ma non al logorio). È molto resistente anche alla temperatura.

Produzione[modifica | modifica wikitesto]

Fibre di kevlar
Kevlar chemical synthesis.png

Il kevlar si ottiene per condensazione in soluzione a partire dai monomeri 1,4-fenilendiammina (para-fenilendiammina) e cloruro di tereftaloile. Come sottoprodotto di reazione si ottiene acido cloridrico.

Utilizzi[modifica | modifica wikitesto]

Elmetto in kevlar
Canoe in kevlar

Protezione[modifica | modifica wikitesto]

Uno degli utilizzi più noti del kevlar è nei giubbotti antiproiettile: la sua elevata resistenza è utilizzata per assorbire, tramite deformazione plastica, l'energia cinetica dei proiettili. Di questo materiale sono costruiti anche alcuni elmetti militari, ad esempio il Lightweight Helmet dei Marines.

Il kevlar è utilizzato in alcuni capi antinfortunistici da lavoro.

Il tessuto in kevlar è tuttavia inefficace contro corpi perforanti quali baionette o coltelli, o colpi di proiettili perforanti. Per proteggere da questo tipo di attacchi, al tessuto in kevlar sono aggiunti pannelli metallici in lega leggera. La combinazione di kevlar e leghe leggere è utilizzata anche come protezione per veicoli soggetti a limitazione sul peso, ad esempio gli elicotteri corazzati. In tale ambito, oltre al kevlar, si utilizzano altre fibre sintetiche quali il meno famoso nomex o la fibra di carbonio.

Automobilismo[modifica | modifica wikitesto]

Data la sua leggerezza, la fibra è molto utilizzata nelle auto e moto da corsa:

Le fibre aramidiche, per il loro ottimo comportamento al calore, sono inoltre utilizzate per le carcasse di rinforzo di pneumatici speciali.

Attrezzi sportivi[modifica | modifica wikitesto]

L'elevatissima resistenza meccanica specifica lo rendono ideale per la realizzazione di molti attrezzi sportivi, anche se il costo lo relega ai livelli agonistici. Alcuni esempi:

Altri usi[modifica | modifica wikitesto]

Nella fiction[modifica | modifica wikitesto]

  • Il kevlar è il materiale di cui è fatto il costume di Batman, sia nei fumetti, sia nei film Batman Begins, Il cavaliere oscuro e Il cavaliere oscuro - Il ritorno.
  • La corazza di Robocop, il poliziotto cyborg dei film omonimi, è realizzata in un'immaginaria lega di kevlar e titanio.
  • Altri personaggi dei fumetti quali il Punitore e Kick-Ass vestono giubbotti antiproiettili in kevlar.
  • Nella terza stagione del telefilm Heroes Il fratello di Renè l'haitiano ha questo potere: il kevlar body gli conferisce una resistenza sovrumana, tanto da essere considerato un dio dalla gang di cui è a capo.

Note[modifica | modifica wikitesto]

  1. ^ Stephanie Kwolek, Hiroshi Mera e Tadahiko Takata, “High-Performance Fibers”, in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Wiley-VCH, Weinheim, 2002. DOI: 10.1002/14356007.a13_001
  2. ^ What is Kevlar, DuPont. URL consultato il 28 marzo 2007.
  3. ^ Wholly Aromatic Carbocyclic Polycarbonamide Fiber Original Kevlar patent awarded in 1974 to Stephanie Kwolek
  4. ^ Five times stronger than steel - the safety material that revolutionized safety materials. URL consultato il 21 settembre 2007.
  5. ^ WebCite query result
  6. ^ Nuovo MOTOROLA RAZR, Motorola. URL consultato il 26 gennaio 2012.

Voci correlate[modifica | modifica wikitesto]

Altri progetti[modifica | modifica wikitesto]