Pratite nas

Pozdrav, koji sadržaj vas zanima?

Fizika

Novi tip neprobojnog stakla

Bez obzira radi li se o uraganu, tornadu ili bombaškom napadu, vodeći uzrok ozljeda i smrti u takvim situacijama najčešće su odlomljeni komadići razbijenog stakla.

Eksplozije i jaki vjetrovi mogu smrskati prozore na zgradama, što uzrokuje letenje sitnih komadića stakla u svim smjerovima. Uzmimo na primjer izvješće Pentagona o bombaškom napadu 1996. godine na tornjeve Khobar u Saudijskoj Arabiji: dvoje od 19 preminulih osoba umrlo je od posljedica ozljeda uzrokovanih smrskanim komadićima stakla. Te su ozljede bile toliko teške da su mogle uzrokovale smrt i bez dodatnih faktora. Od ostalih 17 preminulih, deset ih je imalo teške ozljede također uzrokovane smrskanim staklom, a koje su mogle uzrokovati smrt i bez ozljeda uzrokovanih udarcem tupim predmetom. Dakle, ključan faktor u 12 od 19 smrti bili su komadići smrskanog stakla. Više od 90% ozlijeđenih osoba imalo je laceracije na tijelu, od kojih su mnoge bile teške.

Zahvaljujući međunarodnoj donaciji Odjela za unutarnju sigurnost, točnije Direktorata za razvoj znanosti i tehnologije, tim inženjera sa sveučilišta Missouri i Sydney (Australija) sada radi na razvoju stakla koje se neće smrskati za vrijeme potresa, pod jakim naletom vjetra ili zbog eksplozije bombe. Uz to, novo će staklo biti lakše, tanje i potpuno prozirno. Postavljanje prozora s neprobojnim staklom na zgrade koje mogu biti potencijalna meta bombaških napada ili se pak nalaze na područjima koja često pogađaju ekstremni vremenski uvjeti, moglo bi spasiti mnogo života. Suvremena neprobojna stakla, onakva kakva štite vladine zgrade, predsjednički automobil ili Papamobil, deblja su od romana od tristotinjak stranica. Takva stakla jednostavno ne stanu u standardni prozorski okvir, zbog čega je proces zamjene standardnih stakla neprobojnima kompliciran i izrazito skup.

Za razliku od današnjih neprobojnih stakla, koja se izrađuju od čistih polimera, nova su neprobojna stakla načinjena od plastične smjese s međuslojem od polimera pojačanog staklenim vlaknima, a debljina im je svega 0,64 cm. Sanjeev Khanna, voditelj projekta, nedavno je detonirao omanju bombu u blizini prozora s novim neprobojnim staklom. “Rezultati su bili fantastični”, naglašava Sanjeev Khanna inače gost predavač mehaničkog inženjerstva na sveučilištu Missouri. “Iako je prozorsko okno napuklo, staklo je ostalo potpuno neoštećeno.”

Tajna novog stakla leži u dugačkim, međusobno isprepletenim staklenim vlaknima umočenim u tekuću plastiku i pojačanim adhezivnim sredstvom. Konačni se produkt sastoji od sloja prozirne plastike pojačane staklom smještene između dva sloja normalnog stakla. Čak je i ljepilo koje povezuje ove slojeve prozirno. Novo si neprobojno staklo možete zamisliti kao sendvič: tanki slojevi stakla su kruh između kojih se nalazi tekuća plastika i dugačka staklena vlakna baš kao maslac od kikirikija.

Staklena vlakna imaju promjer između 14 i 25 mikrometara, što je otprilike za pola tanje od tipične vlasi ljudske kose. Zbog manje dimenzije, manja je i mogućnost pojave defekata što rezultira manjom vjerojatnošću pojave napuknuća. Uz polimerski matriks, jaka staklena vlakna značajno pridonose otpornosti gotovog proizvoda. Što je više staklenih vlakana to će i staklo biti jače. Dok uobičajena neprobojna stakla imaju zelenkast odsjaj, posebni proces proizvodnje čini ova stakla potpuno propusna za vidljivu svjetlost.

Inženjeri predviđaju kako će cijena ovih stakla biti u rangu sa cijenama uobičajenih neprobojnih stakla. Treba naglasiti kako su ova stakla i osjetno lakša od ostalih. Zbog debljine svega 0,64 cm, ova će se nova stakla moći ugrađivati u standardne prozorske okvire. Proces zamijene više neće biti kompliciran, a ni skup. “Neprobojni prozori koje je lako ugraditi, a koji nisu skupi, mogli bi izazvati interes šire javnosti. Adekvatna zaštita domova zasigurno će smanjiti broj žrtava”, dodaje John Fortune, koji je na projektu sudjelovao kao predstavnik Odjela za infrastrukturu i geofiziku na S&T-u.

Sve do danas, staklo je testirano u formi malih prototipova. “U budućim će se testiranjima veličina staklenih ploča povećati od dva do četiri puta ne bi li odredili koliki utjecaj na neprobojnost ima veličina samog stakla”, objašnjava Khanna. Cilj je stvoriti neprobojno staklo veličine 1,23 m sa 1,68 m, što je standardna veličina prozora na zgradi General Services Administration, koje će ostati neprobojno, ali i jeftino u usporedbi s drugim neprobojnim staklima. Iako ovise o rezultatima budućih testiranja, Khanna se nada da će se novo staklo naći na komercijalnom tržištu za tri do četiri godine.

Izvor: US Department of Homeland Security – Science and Technology

Možda će vas zanimati

Astrofizika

Što je bilo prije svemira? Pitanje koje nas vodi do samih granica znanosti i mašte! Odgovor na to zagonetno pitanje traže i znanstvenici i...

Geografija i geologija

Najjači potresi na svijetu su moćne prirodne sile koje mogu u trenu promijeniti krajolik, uništiti gradove i, nažalost, ugroziti živote. Kad govorimo o najjačim...

Geografija i geologija

Vulkanski otoci nastaju kroz jedan od najmoćnijih procesa na Zemlji – vulkansku aktivnost! Kada magma iz unutrašnjosti planeta dospije na površinu kroz pukotine u...

Energija i gorivo

Kućna vjetroelektrana je sustav koji omogućava vlasnicima kuća da proizvode vlastitu električnu energiju koristeći snagu vjetra. Zamislite da imate malu vjetroturbinu u svom dvorištu...