lunedì 15 aprile 2024

Cos’è il kevlar?

Il kevlar è una fibra sintetica famosa per avere un'ottima resistenza meccanica alla trazione, tanto da essere utilizzata per realizzare abbigliamento protettivo – come ad esempio nei giubbotti antiproiettile. Ma come è fatto? E quali sono le sue proprietà?

Nel 1964 la chimica statunitense Stephanie Kwolek della DuPont, studiava una fibra leggera ma resistente, da utilizzare come rinforzo negli pneumatici. Durante gli esperimenti di laboratorio, vengono fatte reagire due molecole chiamate monomeri. Possiamo paragonare i monomeri a due anelli di colori diversi: nel momento in cui questi anelli si legano tra di loro, formano una catena bicolore che in chimica prende il nome di polimero. L'insieme di tanti polimeri intrecciati tra loro formano una fibra che fin da subito dimostrò di avere ottime proprietà tecniche: venne brevettata nel 1973.

Immaginiamoci la macromolecola di Kevlar come un filo molto lungo: tra una catena e l'altra (tra un filo e l'altro) ci sono dei legami molto forti e fanno in modo che questa struttura sia molto difficile da smontare: questo si traduce in una elevatissima resistenza. La resistenza del kevlar riguarda non solo la capacità di resistere agli urti (una proprietà nota come tenacità), ma anche la capacità di resistere ad elevate temperature fino ai 350°C.  e la sua leggerezza. Tutte queste caratteristiche rendono il kevlar il candidato perfetto per importanti applicazioni.

Principalmente il kevlar viene utilizzato come fibra di rinforzo all'interno dei materiali compositi per aumentarne le prestazioni ed è proprio per questo che i compositi sono materiali dall'enorme versatilità. È utilizzato in svariati settori, andando dal settore aerospaziale (tute per astronauti per esempio) al settore automobilistico (telaio, cinghia di distribuzione ecc.) a quello dello sport (pagaie, canoe, attrezzi per sport agonistico). Fra le applicazioni più note ricordiamo sicuramente quella dei giubbotti antiproiettile dove il Kevlar gioca un ruolo essenziale nella realizzazione di una struttura che sia al contempo morbida, leggera ma molto resistente.


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