Kevlar para niños
Datos para niños
Kevlar |
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 Fibra de Kevlar
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| General | ||
| Fórmula estructural |  |
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| Fórmula molecular | C14H14N2O4 | |
| Identificadores | ||
| Número CAS | 24938-64-5 | |
| ChEBI | 82391 | |
El Kevlar es un material muy especial, conocido por ser increíblemente fuerte y resistente al calor. Fue creado por primera vez en 1965 por una química llamada Stephanie Kwolek, quien trabajaba para la empresa DuPont.
Este material es una fibra sintética, lo que significa que se fabrica en laboratorios. Es parte de una familia de materiales llamados aramidas, como el Nomex. El Kevlar se empezó a usar comercialmente en los años 70. Se utiliza para reemplazar el acero en cosas como los neumáticos de autos de carrera.
Generalmente, el Kevlar se convierte en hilos o láminas de tela. Estas telas pueden usarse solas o como parte de otros materiales compuestos. Es tan resistente que es cinco veces más fuerte que el acero si comparamos su fuerza con su peso. Por eso, se usa en chalecos antibalas, neumáticos y velas de barcos. También se usa para hacer parches de tambor muy duraderos y cuerdas para uso bajo el agua.
Contenido
Historia del Kevlar: Un Descubrimiento Sorprendente
El descubrimiento del Kevlar fue un gran avance en el mundo de los materiales. A principios de los años 60, la empresa DuPont buscaba una fibra más resistente que el nailon. La química Stephanie Kwolek estaba trabajando con unas soluciones que parecían diferentes a lo usual.
Normalmente, las soluciones para hacer fibras eran transparentes. Pero las que Kwolek estaba usando eran opacas, como si tuvieran pequeñas partículas. A pesar de esto, ella decidió probar a convertir esa solución en una fibra. El resultado fue una fibra mucho más fuerte que el nailon.
Este nuevo material, el Kevlar, se ha vuelto famoso por su alta resistencia. Hoy en día, se usa en más de 200 aplicaciones diferentes. Más tarde, se descubrió que la seda de araña se forma de una manera similar, aunque con una composición diferente.
¿Cómo se Fabrica el Kevlar?
El Kevlar se fabrica mediante un proceso químico especial. Se mezclan ciertos compuestos en una solución líquida. Esta reacción produce el polímero (una cadena larga de moléculas) que forma el Kevlar.
Luego, este polímero se disuelve en un ácido fuerte. Esta solución se pasa por unos pequeños agujeros para formar las fibras. Al mismo tiempo, las fibras se estiran para que sus moléculas se alineen. Esta alineación y las fuertes uniones entre las moléculas le dan al Kevlar su increíble resistencia.
Tipos de Fibras de Kevlar: Kevlar 29 y Kevlar 49
Existen principalmente dos tipos de fibras de Kevlar, cada una con usos específicos:
- Kevlar 29: Es la fibra tal como se produce. Se usa para hacer cables, ropa resistente (de protección) y chalecos antibalas. Es ideal para aplicaciones donde se necesita mucha fuerza.
- Kevlar 49: Este tipo de Kevlar se usa cuando las fibras se van a combinar con una resina para crear un material compuesto. Las fibras de Kevlar 49 tienen un tratamiento especial para unirse mejor a la resina. Se utiliza en equipos para deportes extremos, altavoces de alta calidad y en la industria aeronáutica, como en aviones y satélites.
Características Asombrosas del Kevlar
El Kevlar tiene propiedades que lo hacen único y muy útil:
Propiedades de Resistencia y Dureza
- Rigidez: El Kevlar es muy rígido para ser una fibra plástica. Esto significa que no se deforma fácilmente.
- Resistencia: Tiene una resistencia a la tracción (la fuerza que puede soportar antes de romperse) excepcional. Es mucho más resistente que el acero. Esta fuerza se debe a cómo están organizadas sus moléculas y a las fuertes uniones entre ellas.
- Elongación a la rotura: No se estira mucho antes de romperse, lo que contribuye a su rigidez.
- Tenacidad: Es muy tenaz, lo que significa que puede absorber mucha energía antes de romperse. Esto lo hace ideal para proteger contra impactos.
Propiedades Térmicas del Kevlar
El Kevlar puede soportar temperaturas muy altas antes de descomponerse (entre 420 y 480 grados Celsius). Incluso a temperaturas cercanas a su punto de descomposición, mantiene muchas de sus propiedades. Esta característica, junto con su resistencia a los químicos, lo hace perfecto para equipos de protección.
Otras Propiedades Importantes
- Baja conductividad eléctrica.
- Alta resistencia química.
- Baja contracción térmica.
- Alta dureza.
- Excelente estabilidad dimensional (mantiene su forma).
- Alta resistencia al corte.
Usos del Kevlar en la Vida Diaria
El Kevlar se usa en muchísimas cosas importantes. Sus cables son tan fuertes como los de acero, pero pesan solo una quinta parte. Esto lo convierte en un material muy versátil.
Algunos de sus usos incluyen:
- Cascos y ropa militar.
- Cables de carga para dispositivos electrónicos.
- Chaquetas y impermeables resistentes.
- Cuerdas de pequeño diámetro.
- Hilo para coser materiales muy resistentes.
- Refuerzo para globos de papel.
- Protecciones para caballos en eventos taurinos.
- Blindaje para motores de aviones, protegiendo a los pasajeros.
- Neumáticos que pueden seguir funcionando incluso desinflados.
- Guantes que protegen contra cortes y rasguños.
- Guantes que aíslan del calor.
- Sobres y mantas que resisten el fuego.
- Kayaks resistentes a golpes sin ser pesados.
- Esquíes, cascos y raquetas de tenis fuertes y ligeros.
- Candados de seguridad para computadoras portátiles.
- Recubrimientos para fibra óptica.
- Capas exteriores de mangueras profesionales para bomberos.
- Componentes de CD/DVD por su resistencia.
- Silenciadores de tubos de escape de autos.
- Construcción de motores.
- Cascos de Fórmula 1.
- Veleros de competición.
- Botas de alta montaña.
- Cajas acústicas de alta calidad.
- Tanques de combustible de autos de Fórmula 1.
- Alas de aviones.
- Lámparas.
- Coderas y rodilleras muy resistentes.
- Cascos de portero de hockey.
- Equipamiento para motociclistas.
- Trajes espaciales.
- Recubrimientos en teléfonos celulares.
- Elementos de fricción en embragues de autos.
- Puertas resistentes.
Aramidas: La Familia del Kevlar
Las aramidas son una familia de materiales similares al nailon, que incluyen el Kevlar y el Nomex. El Kevlar se usa para hacer chalecos antibalas y neumáticos que no se pinchan fácilmente.
Las mezclas de Nomex y Kevlar se utilizan para fabricar ropa resistente al fuego. Por eso, los bomberos usan ropa hecha con estos materiales para protegerse.
El Kevlar es un tipo de poliamida donde sus grupos químicos están unidos de una manera muy específica. Esto hace que sea un material muy cristalino y difícil de disolver. Por eso, fue un desafío encontrar cómo procesarlo.
El Nomex, por otro lado, tiene sus grupos químicos unidos de una forma ligeramente diferente.
Existe otro material, el polietileno de peso molecular ultraalto, que es aún más elástico que el Kevlar. Este material también se usa para hacer chalecos antibalas.
Véase también
En inglés: Kevlar Facts for Kids
