Misteri di balik rompi anti-peluru

Oleh M. Alaudin
Mahasiswa S2 Kimia ITB

Rompi anti-peluru adalah pakaian pelindung untuk meminimalkan cidera karena terkena peluru. Biasanya dipakai oleh personil militer dan polisi dalam tugas-tugas tertentu. Bahan untuk rompi anti-peluru diantaranya logam (baja atau titanium), keramik atau jenis polimer yang dapat memberikan perlindungan ekstra terhadap bagian-bagian vital pemakainya.

Rompi ini melindungi pemakainya dengan cara menahan laju peluru. Peluru dihentikan sebelum berpenetrasi ke dalam tubuh. Ketika rompi menahan penetrasi peluru, dorongan dari peluru direduksi dengan menyebarkan momentumnya ke seluruh tubuh. Pemakai tetap akan merasakan energi kinetik dari peluru, hal ini dapat menyebabkan luka memar, bengkak atau luka dalam yang cukup serius.

Salah satu polimer yang dikembangkan sebagai bahan rompi anti-peluru modern adalah kevlar. Kevlar dikenal juga sebagai twaron dan poli-parafenilen tereftalamida, yaitu suatu serat sintetik yang kekuatannya lima kali kekuatan tembaga, dengan berat yang sama. Kevlar sangat tahan terhadap panas dan terdekomposisi di atas 400 ^oC tanpa meleleh. Kevlar ditemukan oleh perusahaan DuPont pada awal 1960-an, hasil kerja dari Stephanie Kwolek. Kevlar merupakan merk dagang yang terdaftar oleh E.I. de Pont de Nemours and Company.

Sifat-sifat

Kevlar adalah salah satu tipe aramida, yang terdiri dari rantai panjang polimer dengan orientasi paralel. Aramida sendiri merupakan suatu serat sintetik yang berupa rantai panjang poliamida sintetik dengan paling sedikit 85 persen sambungan amidanya menempel secara langsung pada dua rantai aromatik (gugus amida dan gugus aromatik berselang-seling). Kekuatan kevlar diperoleh dari ikatan hidrogen intra-molekuler dan interaksi tumpukan aromatik-aromatik antar lembaran. Interaksi-interaksi ini lebih kuat daripada interaksi Van der Waals yang terdapat dalam polimer-polimer sintetik lain dan serat-serat seperti dyneema (serat yang terbuat dari rantai polietilena yang sangat panjang, yang tersusun searah). Keberadaan garam-garam dan impuritis lain, biasanya kalsium, dapat mengganggu interaksi pada lembaran polimer dan harus dihilangkan dalam proses produksi. Kevlar terdiri dari molekul-molekul yang relatif rigid, yang membentuk struktur seperti lembaran-lembaran datar pada protein sutra.

Dari sifat-sifat tersebut diperoleh serat dengan kekuatan mekanik yang tinggi dan tahan terhadap panas.

Kevlar mempunyai gugus-gugus bebas yang dapat membentuk ikatan hidrogen pada bagian luarnya, sehingga dapat mengabsorp air dan mempunyai sifat 礎asah・yang baik. Hal ini juga menjadikannya terasa lebih alami dan 鼠engket・dibandingkan dengan polimer pada umumnya, seperti polietilen.

Kelemahan utama dari kevlar adalah dapat terdekomposisi pada kondisi basa atau ketika terpapar klorin. Meskipun dapat mendukung tensile stress yang besar, kevlar tidak cukup kuat di bawah tekanan kompresif. Untuk mengatasi masalah ini, kevlar sering digunakan secara bersama dengan bahan yang kuat terhadap tekanan kompresif.

Produksi

Kevlar disintesis dari monomer 1, 4-fenildiamin (para-fenilendiamin) dan tereftaloil klorida. Hasilnya adalah polimer aromatik amida (aramida) dengan cincin benzena dan gugus amida yang berselang-seling. Dengan langkah produksi ini, diperoleh lembaran polimer yang tergabung secara acak. Untuk membuat kevlar, bahan-bahan dilarutkan dan diaduk, menghasilkan rantai polimer yang berorientasi membentuk serat.

Kevlar berharga mahal karena sulitnya pemakaian asam sulfat pekat dalam produksinya. Kondisi yang ekstrim ini dibutuhkan untuk menjaga ketaklarutan polimer yang tinggi dalam larutan selama sintesis dan pengadukan.

Bahan anti-peluru lain yang dikembangkan setelah kevlar diantaranya DSM's Dyneema, Akzo's Twaron, Toyobo's Zylon (yang kontroversial, studi terbaru melaporkan, bahan ini terdegradasi dengan cepat sehingga pemakainya tidak terlindungi seperti yang diharapkan), atau Honeywell's GoldFlex - semuanya merupakan merk dagang. Bahan-bahan yang baru ini lebih ringan, tipis, dan lebih tahan dibanding kevlar, namun harganya lebih mahal. (Dari berbagai sumber).