معلومات العضو
نشاط الموج الصامت:
-
9,077
-
15
-
5,311
- ماذا تعرف عن الزجاج المضاد للرصاص ؟
إذا كنت في الخط الأمامي في منطقة الخطر والرصاص من جميع الإتجاهات فأنت بحاجة إلى كل المساعدة التي يمكنك الحصول عليها، وأنت حينئذ تحتاج إلى الزجاج المضاد للرصاص، فلا أحد يستطيع أن يتحرك بسرعة كافية لتفادي رصاصة القناص، حتى إذا إستطاع رؤيتها قادمة، لذلك هناك طريقة واحدة لحماية نفسك، وهو وضع حاجزا أمام جسمك يبدد طاقة الرصاصة، وهذه هي الفكرة الأساسية وراء الزجاج المضاد للرصاص، ودعونا نلقي نظرة على كيفية عمله.
لماذا يتكسر الزجاج العادي ؟
إذا كنت قد التقطت كرة بيسبول أو كرة كريكيت سريعة الحركة، فستعلم أن الخدعة هي تحريك يدك للخلف وإيقاف الكرة تدريجيا حتى تقلل من طاقتها ببطء شديد، وهذا يقلل من القوة على يدك بحيثيكون الضرر أقل، وإذا وضعناها بطريقة أكثر علمية، فإن القوة التي تبذلها الكرة على يدك تساوي المعدل الذي يتغير به قوة دفع الكرة، لذا إذا قمت بتغيير قوة الدفع ببطء من خلال إيقافها تدريجيا، يتم تقليل القوة التي تشعر بها، ولنفترض أنك أوقفت الكرة على الفور تقريبا في غضون نصف ثانية ستشعر بضربة قوية عندما تمتص يدك التأثير، ولنفترض الآن أنه يمكنك إعادة اللعب واستغراق ثانيتين لإيقاف الكرة بدلا من ذلك، هذه المرة يستغرق الأمر أربع مرات أطول اراحة الكرة في يدك، وستشعر يدك بربع قوة فقط لذا فإن الكرة ستؤذيك بشكل أقل.
على عكس يدك، لا يمكن أن تتحرك قطعة من الزجاج، وإذا أطلق شخص رصاصة على قطعة عادية من الزجاج، فلن يتمكن الزجاج من ثني وامتصاص الطاقة بشكل تدريجي للغاية، ولذا فهي ببساطة تتحطم وتواصل الرصاصة من خلال أي خسارة في قوة الدفع، وهذا هو السبب في أن الزجاج العادي لا يوفر حماية ضد الرصاص مثل الزجاج المضاد للرصاص، فهو غير فعال تماما في إبطائها وامتصاص طاقتها.
كيف يعمل الزجاج المضاد للرصاص ؟
الزجاج المضاد للرصاص مختلف تماما عن الزجاج العادي، وبشكل أكثر دقة يسمى الزجاج المقاوم للرصاص (لأنه لا يوجد زجاج مضاد للرصاص تماما)، فهو مصنوع من طبقات متعددة من الزجاج الصلب مع طبقات من مختلف أنواع البلاستيك، وفي بعض الأحيان هناك طبقة داخلية أخيرة من البولي كربونات (نوع قوي من البلاستيك) أو طبقة رقيقة بلاستيكية لمنع انتشار الشظايا (حيث تنفصل شظايا الزجاج أو البلاستيك الخطيرة بعد تأثير الرصاصة)، وتسمى شطيرة الطبقات هذه بالصفائح، ويمكن أن يكون أكثر سمكا بما يصل إلى عشر مرات من جزء واحد من الزجاج العادي وعادة ما يكون ثقيلا جدا.
عندما تضرب الرصاصة الزجاج المضاد للرصاص تنتشر طاقتها جانبيا عبر الطبقات، ولأن الطاقة مقسمة بين عدد من القطع المختلفة من الزجاج والبلاستيك وتنتشر على مساحة كبيرة يتم امتصاصها بسرعة، وتبطئ الرصاصة لدرجة أنه لم يعد لديها طاقة كافية لاختراق الزجاج المضاد للرصاص، أو لإحداث الكثير من الضرر إذا فعلت ذلك، وعلى الرغم من كسر الألواح الزجاجية إلا أن الطبقات البلاستيكية تمنعع من التطاير بعيدا، فكر في الزجاج المضاد للرصاص بأنه زجاج يمتص الطاقة وستكون لديك فكرة جيدة عن كيفية عمله.
كيف يتم صناعة الزجاج المضاد للرصاص ؟
الزجاج المضاد للرصاص التقليدي مصنوع من طبقات متناوبة من الزجاج (عادة 3-10 مم أو ⅛ –⅜in) والبلاستيك، حيث يكون البلاستيك ببساطة عبارة عن طبقة رقيقة من بولي فينيل بوتيرال (PVB) (حوالي 1-3 مم أو 30-90 مل)، وتستخدم أنواع أحدث وأقوى من الزجاج المضاد للرصاص شطيرة من الزجاج والبلاستيك مصنوعة من زجاج الأكريليك، وبوليمرات الأيونات، وأسيتات فينيل الإيثيلين، أو البولي كربونات مع طبقات سميكة من الزجاج والبلاستيك مفصولة بغشاء أنحف من مختلف أنواع البلاستيك مثل PVB أو البولي يوريثين.
لتصنيع الزجاج المضاد للرصاص البسيط هذا يعتمد على PVB، حيث يتم وضع طبقة PVB الرقيقة بين الزجاج السميك لصنع صفيحة، ويتم تسخينها وضغطها حتى يذوب البلاستيك ويبدأ في الإلتصاق بالزجاج، وغالبا ما تحدث هذه العملية في فراغ لمنع الهواء من الوقوع بين الطبقات، مما يجعل الصفائح أضعف ويؤثر على خصائصها البصرية (تشويه الضوء الذي يمر عبرها)، ويتم بعد ذلك طهي الوحدة بالكامل عند درجة حرارة أعلى بكثير (تصل إلى حوالي 150 درجة مئوية أو 300 درجة فهرنهايت) والضغط (حتى حوالي 13-14 ضعف الضغط الجوي العادي) في جهاز التعقيم (نوع من قدر الضغط الصناعي)، وتتمثل الصعوبة الرئيسية في العملية في التأكد من أن الطبقات البلاستيكية والزجاجية تلتصق ببعضها البعض بشكل صحيح مع عدم وجود هواء محاصر بينهما، وضمان أن حرارة وضغط الأوتوكلاف لا يشوه البلاستيك لذا يصبح من الصعب رؤيته.
أين يتم استخدام الزجاج المضاد للرصاص ؟
يأتي الزجاج المضاد للرصاص بجميع الأشكال والأحجام لمنح مستويات مختلفة من الحماية في المواقف المختلفة، ومن المرجح أن تجده في أماكن مثل البنوك حيث يجلس الصرافون عادة خلف نوافذ سميكة من الزجاج المضاد للرصاص ويستخدمون أدراج مضادة للرصاص لتبادل الأوراق والمال مع العملاء، بشكل عام، كلما كان الزجاج أكثر سمكا وكلما زاد عدد طبقاته زادت الطاقة التي يمكن أن يمتصها والمزيد من الحماية التي سيوفرها، ويتراوح الزجاج الأساسي المضاد للرصاص من حوالي 3 سم (1.185 بوصة) إلى 4 سم (1.59 بوصة)، ولكن يمكن صنعه ضعف هذه السماكة إذا لزم الأمر.
المشكلة الوحيدة هي أنه كلما زادت سماكة صنع الزجاج المضاد للرصاص كلما أصبح أثقل، وقد لا يمثل ذلك مشكلة في أحد البنوك، وكما أن جعل الزجاج المضاد للرصاص أكثر سمكا يجعله أكثر تعتيما قليلا، لأن الضوء يكافح من أجل تجاوز كل تلك الطبقات الإضافية، يمكن أن يسبب ذلك صعوبات إذا كان يعيق رؤية السائق، وواجه فنان الراب بوستر رايمز مشاكل في عام 2007 عندما أوقفت الشرطة سيارته ذات الدفع الرباعي (التي تحتوي على الزجاج المضاد للرصاص بسماكة 5 سم / 2 بوصة) بسبب وجود نوافذ معتمة بشكل مفرط.
من اخترع الزجاج المضاد للرصاص ؟
الزجاج المضاد للرصاص الحديث هو ببساطة اختلاف في زجاج الأمان الرقائقي، والذي اخترعه كيميائي فرنسي يدعى إدوارد بينيديكتوس (1878-1930)، الذي حصل على براءة اختراع على الفكرة في عام 1909، واستخدمت نسخته الأصلية السليلويد (بلاستيك مبكر) تقع بين لوحين من الزجاج، وتعود فكرة استخدام بلاستيك البولي فينيل في الزجاج الرقائقي إلى عام 1936، وعندما تم اقتراحه لأول مرة من قبل إيرل فيكس من شركة بيتسبرغ لألواح الزجاج، اعلنت العلوم الشعبية عن إستخدام للزجاج المضاد للرصاص في حافلات الشرطة المدرعة في العام التالي (في عدد أبريل 1937).
منقول للفائدة
لماذا يتكسر الزجاج العادي ؟
إذا كنت قد التقطت كرة بيسبول أو كرة كريكيت سريعة الحركة، فستعلم أن الخدعة هي تحريك يدك للخلف وإيقاف الكرة تدريجيا حتى تقلل من طاقتها ببطء شديد، وهذا يقلل من القوة على يدك بحيثيكون الضرر أقل، وإذا وضعناها بطريقة أكثر علمية، فإن القوة التي تبذلها الكرة على يدك تساوي المعدل الذي يتغير به قوة دفع الكرة، لذا إذا قمت بتغيير قوة الدفع ببطء من خلال إيقافها تدريجيا، يتم تقليل القوة التي تشعر بها، ولنفترض أنك أوقفت الكرة على الفور تقريبا في غضون نصف ثانية ستشعر بضربة قوية عندما تمتص يدك التأثير، ولنفترض الآن أنه يمكنك إعادة اللعب واستغراق ثانيتين لإيقاف الكرة بدلا من ذلك، هذه المرة يستغرق الأمر أربع مرات أطول اراحة الكرة في يدك، وستشعر يدك بربع قوة فقط لذا فإن الكرة ستؤذيك بشكل أقل.
على عكس يدك، لا يمكن أن تتحرك قطعة من الزجاج، وإذا أطلق شخص رصاصة على قطعة عادية من الزجاج، فلن يتمكن الزجاج من ثني وامتصاص الطاقة بشكل تدريجي للغاية، ولذا فهي ببساطة تتحطم وتواصل الرصاصة من خلال أي خسارة في قوة الدفع، وهذا هو السبب في أن الزجاج العادي لا يوفر حماية ضد الرصاص مثل الزجاج المضاد للرصاص، فهو غير فعال تماما في إبطائها وامتصاص طاقتها.
كيف يعمل الزجاج المضاد للرصاص ؟
الزجاج المضاد للرصاص مختلف تماما عن الزجاج العادي، وبشكل أكثر دقة يسمى الزجاج المقاوم للرصاص (لأنه لا يوجد زجاج مضاد للرصاص تماما)، فهو مصنوع من طبقات متعددة من الزجاج الصلب مع طبقات من مختلف أنواع البلاستيك، وفي بعض الأحيان هناك طبقة داخلية أخيرة من البولي كربونات (نوع قوي من البلاستيك) أو طبقة رقيقة بلاستيكية لمنع انتشار الشظايا (حيث تنفصل شظايا الزجاج أو البلاستيك الخطيرة بعد تأثير الرصاصة)، وتسمى شطيرة الطبقات هذه بالصفائح، ويمكن أن يكون أكثر سمكا بما يصل إلى عشر مرات من جزء واحد من الزجاج العادي وعادة ما يكون ثقيلا جدا.
عندما تضرب الرصاصة الزجاج المضاد للرصاص تنتشر طاقتها جانبيا عبر الطبقات، ولأن الطاقة مقسمة بين عدد من القطع المختلفة من الزجاج والبلاستيك وتنتشر على مساحة كبيرة يتم امتصاصها بسرعة، وتبطئ الرصاصة لدرجة أنه لم يعد لديها طاقة كافية لاختراق الزجاج المضاد للرصاص، أو لإحداث الكثير من الضرر إذا فعلت ذلك، وعلى الرغم من كسر الألواح الزجاجية إلا أن الطبقات البلاستيكية تمنعع من التطاير بعيدا، فكر في الزجاج المضاد للرصاص بأنه زجاج يمتص الطاقة وستكون لديك فكرة جيدة عن كيفية عمله.
كيف يتم صناعة الزجاج المضاد للرصاص ؟
الزجاج المضاد للرصاص التقليدي مصنوع من طبقات متناوبة من الزجاج (عادة 3-10 مم أو ⅛ –⅜in) والبلاستيك، حيث يكون البلاستيك ببساطة عبارة عن طبقة رقيقة من بولي فينيل بوتيرال (PVB) (حوالي 1-3 مم أو 30-90 مل)، وتستخدم أنواع أحدث وأقوى من الزجاج المضاد للرصاص شطيرة من الزجاج والبلاستيك مصنوعة من زجاج الأكريليك، وبوليمرات الأيونات، وأسيتات فينيل الإيثيلين، أو البولي كربونات مع طبقات سميكة من الزجاج والبلاستيك مفصولة بغشاء أنحف من مختلف أنواع البلاستيك مثل PVB أو البولي يوريثين.
لتصنيع الزجاج المضاد للرصاص البسيط هذا يعتمد على PVB، حيث يتم وضع طبقة PVB الرقيقة بين الزجاج السميك لصنع صفيحة، ويتم تسخينها وضغطها حتى يذوب البلاستيك ويبدأ في الإلتصاق بالزجاج، وغالبا ما تحدث هذه العملية في فراغ لمنع الهواء من الوقوع بين الطبقات، مما يجعل الصفائح أضعف ويؤثر على خصائصها البصرية (تشويه الضوء الذي يمر عبرها)، ويتم بعد ذلك طهي الوحدة بالكامل عند درجة حرارة أعلى بكثير (تصل إلى حوالي 150 درجة مئوية أو 300 درجة فهرنهايت) والضغط (حتى حوالي 13-14 ضعف الضغط الجوي العادي) في جهاز التعقيم (نوع من قدر الضغط الصناعي)، وتتمثل الصعوبة الرئيسية في العملية في التأكد من أن الطبقات البلاستيكية والزجاجية تلتصق ببعضها البعض بشكل صحيح مع عدم وجود هواء محاصر بينهما، وضمان أن حرارة وضغط الأوتوكلاف لا يشوه البلاستيك لذا يصبح من الصعب رؤيته.
أين يتم استخدام الزجاج المضاد للرصاص ؟
يأتي الزجاج المضاد للرصاص بجميع الأشكال والأحجام لمنح مستويات مختلفة من الحماية في المواقف المختلفة، ومن المرجح أن تجده في أماكن مثل البنوك حيث يجلس الصرافون عادة خلف نوافذ سميكة من الزجاج المضاد للرصاص ويستخدمون أدراج مضادة للرصاص لتبادل الأوراق والمال مع العملاء، بشكل عام، كلما كان الزجاج أكثر سمكا وكلما زاد عدد طبقاته زادت الطاقة التي يمكن أن يمتصها والمزيد من الحماية التي سيوفرها، ويتراوح الزجاج الأساسي المضاد للرصاص من حوالي 3 سم (1.185 بوصة) إلى 4 سم (1.59 بوصة)، ولكن يمكن صنعه ضعف هذه السماكة إذا لزم الأمر.
المشكلة الوحيدة هي أنه كلما زادت سماكة صنع الزجاج المضاد للرصاص كلما أصبح أثقل، وقد لا يمثل ذلك مشكلة في أحد البنوك، وكما أن جعل الزجاج المضاد للرصاص أكثر سمكا يجعله أكثر تعتيما قليلا، لأن الضوء يكافح من أجل تجاوز كل تلك الطبقات الإضافية، يمكن أن يسبب ذلك صعوبات إذا كان يعيق رؤية السائق، وواجه فنان الراب بوستر رايمز مشاكل في عام 2007 عندما أوقفت الشرطة سيارته ذات الدفع الرباعي (التي تحتوي على الزجاج المضاد للرصاص بسماكة 5 سم / 2 بوصة) بسبب وجود نوافذ معتمة بشكل مفرط.
من اخترع الزجاج المضاد للرصاص ؟
الزجاج المضاد للرصاص الحديث هو ببساطة اختلاف في زجاج الأمان الرقائقي، والذي اخترعه كيميائي فرنسي يدعى إدوارد بينيديكتوس (1878-1930)، الذي حصل على براءة اختراع على الفكرة في عام 1909، واستخدمت نسخته الأصلية السليلويد (بلاستيك مبكر) تقع بين لوحين من الزجاج، وتعود فكرة استخدام بلاستيك البولي فينيل في الزجاج الرقائقي إلى عام 1936، وعندما تم اقتراحه لأول مرة من قبل إيرل فيكس من شركة بيتسبرغ لألواح الزجاج، اعلنت العلوم الشعبية عن إستخدام للزجاج المضاد للرصاص في حافلات الشرطة المدرعة في العام التالي (في عدد أبريل 1937).
منقول للفائدة
