Ľudia nosia rôzne typy brnení už tisíce rokov. Staroveké kmene si pripevňovali zvieraciu kožu a rastlinný materiál okolo tela, keď vychádzali na lov divokej zveri. Bojovníci starého Ríma a stredovekej Európy pokrývali pred bojom svoje telá kovovými platňami. Postupne sa brnenie v Západnom svete stalo veľmi sofistikovaným. Všetko sa zmenilo s vývojom kanónov a strelných zbraní. Projektily s vysokou rýchlosťou poskytujú dostatok energie na prenikanie tenkých vrstiev kovu. Vynaliezaví výskumníci nachádzajú aj dnes rôzne materiály, ktoré spoľahlivo nahradia pancierovo odolné kovové brnenie. Toto ľahké a mäkké brnenie nie je vyrobené z kusov kovu, ale z netradičných pokročilých materiálov. A takouto balistickou ochranou je aj dnešná nepriestrelná vesta.
Nepriestrelná vesta má sovje počiatky v stredovekých brneniach.
Keramika, kov alebo Kevlar?
Podstata javu, ktorý robí vestu nepriestrelnou, je vysoká pevnosť špeciálnych vláknitých materiálov v ťahu. Všetci vieme, ako sa správa sieť futbalovej bránky voči vystrelenej lopte. Natiahne sa, zdeformuje a zachytí ju. Podobne je to aj v prípade vystreleného projektilu. Pri náraze na materiál nepriestrelnej vesty sa strela deformuje. Zachytáva vlákna a snaží sa ich pri postupe natiahnuť, čomu bráni extrémna pevnosť týchto vlákien. Pre ľahšiu deformáciu bývajú u niektorých viest vložené na povrch ešte pláty z ocele, titánu, keramiky, karbidy kovov, prípadne kombinácia týchto materiálov. Účelom je dosiahnuť deformácia strely ešte pred vstupom do vrstvy kevlarových vlákien a rozložiť kinetickú energiu na väčšiu plochu.
Nepriestrelná vesta v modernej podobe.
Nepriestrelná vesta plná nanotrubičiek
Kinetická energia strely je v sieťovej štrukúre rozptýlená a adsorbovaná. Ak by ste vložili pod elektrónový mikroskop kúsok materiálu nepriestrelnej vesty, uvidíte zložitú sieťovú štruktúru. Dlhé pramene vlákien sú prepletené tak, aby vytvorili hustú sieť. Najznámejším používaným materiálom je vlákno Kevlar. Je päťkrát silnejšie ako oceľ rovnakej hmotnosti. Najbežnejšie dostupné alternatívne vlákno sa nazýva Vectran, ktorý je približne dvakrát silnejší ako Kevlar. Ďalším kandidátom sú uhlíkové nanotrubičky, ktoré sľubujú ešte lepšie vlastnosti. Akonáhle náklady na ich prípravu klesnú, uhlíkové nanotrubičky budú životaschopným vláknom pre nepriestrelnú vestu.