Vì sao kính thuỷ tinh chống đạn lại chống được đạn?

Theo như tên gọi, thủy tinh chống đạn là loại kính thuỷ tinh có khả năng chống đạn xuyên. Vì sao thuỷ tinh chống đạn lại có khả năng chống đạn xuyên thủng?

Thực ra thủy tinh chống đạn không phải chỉ có thành phần hoàn toàn là thủy tinh mà là một loại sản phẩm phức hợp do thuỷ tinh (hoặc thuỷ tinh hữu cơ) qua gia công đặc biệt với chất dẻo mà thành.

Chúng ta đều biết thủy tinh có các đặc điểm sáng bóng, trong suốt và có độ cứng cao hơn nhiều kim loại. Thông thường chỉ có kim cương mới cắt, rạch được thuỷ tinh. Thế nhưng cường độ và độ bền của thuỷ tinh lại thấp, chỉ cần va chạm nhỏ là thuỷ tinh bị vỡ. Trong khi đó có nhiều loại chất dẻo vừa trong suốt lại vừa bền, dẻo. Liệu có thể dùng cách nào đó để có thể kết hợp được hai loại vật liệu có tính chất lý, hoá khác nhau thành một loại vật liệu bổ sung cho nhau, thành loại vật liệu phức hợp kết hợp được cả hai ưu điểm, loại bỏ được các nhược điểm của từng loại vật liệu?

Vào đầu thế kỷ XX, một công ty thủy tinh ở nước Anh đã nghiên cứu chế tạo loại kính thuỷ tinh nhiều lớp. Việc chế tác loại kính này lúc bấy giờ thực hiện bằng phương pháp thủ công. Trước hết người ta phết vào bề mặt tấm kính một lớp keo xương, sau khi để khô lại tráng một lớp sơn men, lại kẹp vào giữa hai phiến kính một lớp xenluloza. Cho bã rượu vào, cuối cùng cho vào máy ép tay, ép chặt là được. Kính thuỷ tinh nhiều lớp vừa chế tạo như trên sẽ trong suốt. Sau khi kiểm tra người ta thấy khả năng chống rung, chịu sóng xung kích đều vượt xa thủy tinh thường. Thế hệ thuỷ tinh chống đạn an toàn đã hình thành như vậy đó.

Vì kính thuỷ tinh nhiều lớp có nhiều tính năng đáng quý như vậy, nên từ khi mới xuất hiện đã được mọi người hết sức cổ vũ và tán dương. Tiến thêm một bước người ta nghĩ đến việc dùng một lớp mỏng thép thuỷ tinh, rồi lại một chất dẻo chất lượng cao, rồi tiếp tục xếp chúng từng lớp với nhau, chế tạo được một loại kính thuỷ tinh nhiều lớp hoàn toàn mới. Thành phần của thép thủy tinh và thủy tinh thường hoàn toàn giống nhau, nhưng khi qua chế độ tôi lửa đặc biệt, các khả năng chống rung, chịu sóng xung kích đều được tăng cao nhiều lần. Khi đem kính thép thuỷ tinh chế tạo kính thủy tinh nhiều lớp sẽ tạo được chế phẩm hết sức rắn chắc, đạn bắn không thủng nên được gọi là kính chống đạn.

Ngoài thuỷ tinh thông thường người ta cũng dùng thủy tinh hữu cơ để chế tạo kính chống đạn, và trong kính nhiều lớp này đương nhiên là không có thuỷ tinh thường. Trong những năm gần đây các nhà khoa học đã dùng nhôm oxit làm nguyên liệu để chế tạo một loại gốm hiện đại trong suốt. Loại gốm này chịu được nhiệt độ cao, chịu được sóng xung kích, nên được dùng làm kính cửa sổ cho máy bay siêu thanh và kính chống đạn cho ô tô con. Ngày nay các loại kính thuỷ tinh chống đạn được xem là kính an toàn sử dụng rộng rãi trong xe quân sự, trong lĩnh vực hàng không vũ trụ.