بحث امروز ما در این مقاله در مورد شیشه ضد گلوله و خواص و استفادههای آن است. همانطور که از نام آن پیداست، به نوعی از شیشهها گفته میشود که دارای مقاومت بسیار بالایی بوده و میتوانند از نفوذ گلولههای سربی به درون خود جلوگیری کنند. در ادامه به بررسی بیشتر آنها میپردازیم و همچنین مواردی از قبیل تاریخچه و نحوه ساخت آنها را مورد کنکاش قرار خواهیم داد.
تعریف شیشه ضد گلوله
شیشه ضد گلوله که با نام زره شفاف نیز شناخته میشود، ماده ای قوی و از نظر نوری شفاف است که بطور ویژه در برابر نفوذ گلوله مقاوم است. این ماده معمولا از ترکیب دو یا چند نوع شیشه، یکی سخت و دیگری نرم ساخته میشود. لایه نرمتر به شیشه حالت کشسانتری میدهد؛ به طوری که به جای خرد شدن میتواند خم شود. ضریب شکست برای تمام شیشههای استفاده شده در لایههای ضد گلوله باید تقریبا یکسان باشد تا شیشه شفاف بماند. ضخامت شیشه ضد گلوله از 19 تا 89 میلی متر متغیر است.
مخترع شیشه ضد گلوله
شیشه ضد گلوله مدرن توسط یک شیمیدان فرانسوی به نام ادوار بندیکتوس (1878-1930) اختراع شد که در سال 1909 حق اختراع این ایده را گرفت. نسخه اصلی که او ساخت از سلولوئید (یک پلاستیک اولیه) استفاده میکرد که بین دو ورق شیشه قرار گرفته بود. ایده استفاده از پلاستیکهای پلی وینیل در این شیشهها به سال 1936 برمیگردد؛ زمانی که برای اولین بار ارل فیکس از شرکت شیشه ای پیتسبورگ این ایده را ارائه داد.
در قبل از دهه 1930 از شیشههای معمولی بسیار ضخیم بعنوان شیشه ضد گلوله استفاده میشد. کادیلاک (نوعی خودرو) مدل 1928 آل کاپون (گانگستر معروف) که یکی از اولین وسایل نقلیه ضد گلوله در جهان است، شیشه ایمنی چند لایه بصورت مدرن و امروزی نداشت، اما از شیشه معمولی ضخیم چند سانتی استفاده میکرد.
نحوه ساخت
شیشه ضد گلوله با استفاده از شیشه چند لایه ساخته میشود. هرچه لایههای بیشتری وجود داشته باشد، شیشه محافظت بیشتری ارائه میدهد. در صورت نیاز به کاهش وزن، روی قسمت ایمن با 3 میلی متر پلی کربنات (یک نوع ماده شیمیایی ترموپلاستیکی) پوشیده میشود تا از ریزش آن جلوگیری شود. در واقع در این شیشهها باید مادهای با ظاهر و شفافیت شیشه معمولی اما با محافظت موثر در برابر گلوله ساخته شود. پلاستیک موجود در پلی کربنات همچنین در برابر ضربه فیزیکی ناشی از اجسام نوک تیز هم مقاومت میکند.
پلاستیک مقاومت کمی در برابر گلوله دارد. شیشهای که بسیار سخت تر از پلاستیک است، گلوله را صاف میکند و باعث تغییر شکل پلاستیک میشود که هدف آن جذب بقیه انرژی گلوله و جلوگیری از نفوذ آن است. توانایی لایه پلی کربنات برای متوقف کردن گلولهها با انرژی متغیر مستقیما با ضخامت آن متناسب است. شیشه ضد گلوله این طرح ممکن است تا حدود 9 سانتی متر ضخامت داشته باشد.
تاثیرات محیطی
خواص شیشه ضد گلوله میتواند تحت تأثیر دما و قرار گرفتن در معرض حلالها یا اشعه ماوراء بنفش باشد. اگر لایه پلی کربنات زیر یک لایه شیشهای باشد، به دلیل وجود شیشه و لایه محافظ، مقداری محافظت در برابر اشعه UV دارد. با گذشت زمان، پلی کربنات شکنندهتر میشود، زیرا یک پلیمر بی شکل (که برای شفاف بودن آن ضروری است) است که به سمت تعادل ترمودینامیکی حرکت میکند.
برخورد گلوله در دمای زیر 7- درجه سانتیگراد بر روی پلی کربنات، گاهی اوقات باعث ایجاد قطعات خردشده پلی کربنات میشود که شکسته شده و خود به نوعی پرتابه تبدیل میشوند. آزمایش‌ها نشان داده‌اند که اندازه ریزش بیشتر به ضخامت لایهها مربوط میشود تا اندازه پرتابه. فرو ریختن شیشه در مواردی ناشی از خم شدن لایه داخلی پلی کربنات است که باعث حرکت خط ضعف شیشه به سمت سطح ضربه میشود. پیشنهاد شده است که لایه داخلی دوم پلی کربنات ممکن است به طور موثر در برابر نفوذ پوسته مقاومت کند.
مقایسه شیشههای معمولی با شیشههای ضد گلوله
شیشه معمولی ماشینی که در کارخانه ساخته و به بازار عرضه میشود، تنها 3 میلی متر ضخامت دارد و بسیار شکننده است. وقتی گلوله ای با سرعت زیاد به شیشه برخورد میکند، شیشه نمیتواند انرژی گلوله را تحمل کند. گلوله آن را در امتداد خط ضعف می‌شکند و در نتیجه شیشه فرو میریزد. تکهها و خردههای شیشه میتوانند حتی خطرناک تر از گلوله باشند. زیرا ممکن است از گلوله در امان باشید اما این تکههای شکسته شیشه میتوانند آسیب جدی به شما وارد کنند.
بر خلاف شیشههای معمولی، همانطور که ذکر شد شیشههای ضد گلوله، سرعت گلوله را به تدریج کاهش میدهند؛ زیرا از چندین لایه شیشه و لایههای پلاستیکی ساخته شده است. همچنین حاوی یک لایه پلاستیکی نهایی برای جلوگیری از خرد شدن شیشه در هنگام شکستن است. بنابراین برای استفاده در خودروهای افراد مهم، بانکها و مراکز حساس و همینطور منازل به منظور کاهش خطرات ناشی از زلزله، مناسبتر هستند.
ضخامت شیشه ضد گلوله چقدر است؟
گفتیم که یک شیشه ضد گلوله از چند لایه ساخته شده است. ساده ترین شیشه شامل حداقل 3 لایه یعنی یک لایه پلاستیک و دو ورق شیشه استاندارد است. این لایه پلاستیکی بین دو ورق شیشه معمولی قرار گرفته است و ضخامت شیشه به تعداد کل این لایهها وابسته است. ضخامت شیشه ضد گلوله بسته به مهمات تفنگ مورد نظر و سرعت گلوله تغییر میکند. لایههای بیشتر سطح حفاظت بالاتری را ارائه میدهند. بنابراین ضخامت شیشه میتواند از حدود 6 میلیمتر تا 9 سانتی متر متغیر باشد.
شیشه ضد گلوله در کجا استفاده میشود؟
بطور کلی شیشه ضد گلوله در اشکال و اندازه‌های مختلف تولید میشود تا سطوح مختلفی از محافظت را در موقعیت‌های مختلف ارائه دهد. به احتمال زیاد آن را در مکان‌هایی مانند بانکها پیدا می‌کنید، جایی که معمولا پشت پنجره‌های ضخیم ضد گلوله باجههایی وجود دارند که از آنها برای نگهداری اسناد و مدارک مهم و پول نقد استفاده می‌کنند.به طور کلی، هر چه شیشه ضخیم تر باشد و لایههای بیشتری داشته باشد، انرژی بیشتری جذب کرده و محافظت بیشتری ایجاد میکند.
تنها مشکل این است که هر چه شیشه ضد گلوله ضخیم تر شود، سنگینتر نیز میشود. این ممکن است در بانک مشکلی نداشته باشد، اما مطمئنا زمانی که می‌خواهید خودروی ضدگلوله بسازید، باید مورد توجه قرار بگیرد. همچنین ضخیم‌تر کردن شیشههای ضد گلوله نیز آن را کمی مات‌تر میکند که ممکن است دید راننده را مختل کند و این میتواند باعث ایجاد مشکلاتی بشود.
مزایای استفاده از شیشه ضد گلوله
یکی از بدیهیترین مزایا استفاده از این نوع شیشهها، امنیتی است که بوسیله آنها ایجاد میشود. از این شیشهها میتوان در مناطق حساسی مانند بانکها و مراکز نظامی و امنیتی برای ایجاد امنیت بیشتر استفاده کرد. یکی دیگر از مزایای مهم این شیشهها این است که میتوانند بعنوان عایق صدا و گرما نیز مورد استفاده قرار بگیرند. همچنین این شیشهها در برابر زلزله نیز مقاوم هستند و فرو نمیریزند که این خود مزیت بزرگ دیگری است که از تلفات مالی و جانی زلزله تا حد زیادی میکاهد.
جمع بندی
همانطور که اشاره کردیم شیشه ضد گلوله در اندازه و شکلهای زیادی برای ایمن سازی وسایل نقلیه و ساختمانها موجود است. حرکت گلوله ها و سایر پرتابهها را کاهش میدهد و از شما محافظت میکند. اگرچه گلولههای تفنگهای پرقدرت هنوز هم میتوانند از شیشه عبور کنند، با این وجود باز هم این شیشهها خطر را به شدت کاهش میدهند. بنابراین، از وسایل نقلیه ضد گلوله برای سیاستمداران، سرمایه گذاران تجاری و سایر افراد مهمی که ابزاری برای محافظت از خود ندارند، استفاده میشود.
