Prinsip awalnya telah lama dikembangkan semenjak abad pertengahan. Dimulai dari ksatria (knight) dengan jubah besinya, yang dapat mengurangi luka tusukan pedang atau luka bidikan panah.
Sayangnya dengan perkembangan senjata api, perlindungan tersebut menjadi tidak berguna.
Baju anti peluru (bullet proof vest) atau baju balistik (ballistic vest) ??
Baju "anti peluru" dibedakan menjadi dua, yaitu Soft Body Armor dan Hard Body Armor.
Soft body armor
Dalam tugas keseharian atau dalam tugas penyamaran (undercover) polisi/detektiv lebih mengutamakan baju anti peluru yang ringan.
Gambar: Bulletproff_vest
Gambar: ballistic_vest (didesain untuk warga sipil / penyamaran)
Soft body armor umumnya sekarang terbuat dari serat aramid (aramid fibres).
Gambar: ikatan molekul aramid
Gambar: Anyaman serat ini umumnya dikenal dipasaran dengan nama Kevlar
Satu lapisan Kevlar tebalnya kurang dari 1 mm , umumnya standar baju terdiri hingga 32 lapisan dan beratnya bisa mencapai 10 kg.
Aramid (Kevlar)
Material ini ditemukan tahun 1964, oleh Stephanie Kwolek, seorang ahli kimia berkebangsaan Amerika, yang bekerja sebagai peneliti pada perusahaan DuPont.
Gambar: Stephanie Kwolek
Aramid adalah kependekan dari kata aromatic polyamide. Aramid memiliki struktur yang kuat, alot (tough), memiliki sifat peredam yang bagus (vibration damping) , tahan terhadap asam (acid) dan basa (leach) dan selain itu dapat menahan panas hingga 370°C, sehingga tidak mudah terbakar.
Karena sifatnya yang demikian, aramid juga digunakan di bidang pesawat terbang, tank, dan antariksa (roket).Produk yang dipasarkan dikenal dengan nama Kevlar.Kevlar memiliki berat yang ringan, tapi 5 kali lebih kuat dibandingkan besi.
Prinsip Kerja Baju Anti Peluru
Prinsip kerjanya adalah dengan mengurangi sebanyak mungkin lontaran energi kinetik peluru, dengan cara menggunakan lapisan-lapisan kevlar untuk menyerap energi laju tersebut dan memecahnya kepenampang baju yang luas, sehingga energi tersebut tidak cukup lagi untuk membuat peluru dapat menembus baju.
Dalam menyerap laju energi peluru, baju (kevlar) mengalami deformasi yang menekan ke arah dalam (shock wave), tekanan kedalam ini akan diteruskan sehingga mengenai tubuh pengguna.
Batas maksimal penekanan kedalam tidak boleh lebih dari 4,4 cm (44 mm).
Jika batasan tersebut dilewati, maka pengguna baju akan mengalami luka dalam (internal organs injuries), yang tentunya akan membahayakan keselamatan jiwa.
Lihat gambar dibawah.
Gambar: Serapan laju energi peluru yang menyebabkan lapisan kevlar mengalami deformasi.
Gambar: Deformasi kevlar yang menekan tubuh pengguna baju.
Analoginya seperti laju bola yang dapat ditahan oleh jaring gawang. Jaring gawang terdiri dari rangkaian tali yang saling terhubung satu sama lain. Apabila bola tertangkap oleh jaring gawang, maka energi laju (kinetik) bola tersebut akan diserap oleh jaring gawang, yang menyebabkan tali disekitarnya bertambah panjang (extend) dan kemudian tekanan (tarikan) tali akan dialirkan ke tiang gawang.
Gambar diatas menunjukan bahwa anggapan pemakai baju anti peluru dapat terhindar sepenuhnya dari cidera yang dihasilkan oleh tembakan adalah salah !
Perlu ditekankan sekali lagi, bahwa fungsi utama baju anti peluru hanyalah untuk menahan peluru!! Sehingga peluru tidak sampai masuk kedalam tubuh pemakai baju, yang dapat menyebabkan kematian.
Tidak jarang akibat "tekanan" yang ditimbulkan peluru tadi, pemakai baju akan menderita luka memar (blunt force trauma) hingga patah tulang.
Gambar: blunt force trauma.
Tentunya cidera juga tergantung dari jenis baju yang digunakan. Ini menunjukkan bahwa istilah baju/ rompi anti peluru (bullet proof vest) tidaklah tepat, istilah yang benar adalah baju/ rompi balistik (ballistic vest) !
Hard Body Armor
Gambar: SWAT team.
Dengan menambahi soft body armor dengan lapisan tertentu, dapat dihasilkan hard body armor.
Umumnya lapisan terbuat dari keramik ( Al2O3 " Alumina"), lempengan logam atau komposit.
Bentuknya yang tebal dan berat menjadikannya tidak comfort, hingga jarang dikenakan dalam tugas keseharian. Hanya dalam tugas khusus yang beresiko tinggi, seperti operasi militer atau operasi tim SWAT akan dikenakan.
Gambar: tentara Amerika
Gambar: SWAT team
Gambar: rincian baju anti peluru (hard body armor)
Gambar: Hard body armor
Tergantung lapisan yang dikenakan akan mempengaruhi tingkatan (level) body armor.
Level Baju Balistik
Standar baju balistik yang paling banyak digunakan adalah standar NIJ (National Institute of Justice) Amerika. Berdasarkan standar ini, baju balistik dibagi menjadi beberapa tingkatan (level), yaitu level I, II-A, II, III-A, III, dan IV. Level I adalah tingkatan yang terendah, baju hanya dapat menahan peluru yang berkaliber (berdiameter) kecil.
Lengkapnya lihat gambar dibawah.
Gambar: tingakatan kemampuan baju balistik
Gambar: tingkatan kemampuan perlindungan terhadap terjangan peluru
Gambar: Level II Vest (5-YEARS-OLD) Shot from 18" (46 cm)
Mulai level III baju akan dilengkapi dengan lempengan besi, sehingga mampu untuk menahan shotgun!!
Gambar: Lempengan besi depan (kiri) dan belakang (kanan)
Gambar: Polster dari sejenis plastik (polymer) untuk mengurangi efek "tekanan"(shock wave) peluru.
Gambar: Efek "tekanan" yang dihasilkan peluru, kiri baju tanpa polster, kanan baju dengan polster.
Dengan menggunakan material yang sekarang, makin tinggi tingkat keamanan yang diberikan (makin tinggi level), maka akan semakin tebal dan berat baju yang harus dikenakan. Ini tentunya merupakan kekurangan dari material tersebut.
Atas dasar ini, pihak ilmuwan dan militer masih mengembangkan material baru yang lebih ringan dan juga lebih kuat.
Material Lain
Selain kevlar, material lain yang tengah dikembangkan adalah:
Vestran
Vectran adalah polymer kristal cair (liquid crystal polymer). Seratnya memiliki kekuatan hingga dua kali lipat dibandingkan dengan kevlar.
Gambar: vectran
Benang Laba-laba (Spider Silk)
Gambar: laba-laba dan jaring
Benang laba-laba terdiri dari ikatan molekul protein yang panjang. Benang ini tidak hanya memiliki kemampuan dapat menahan beban yang ekstrem, tapi juga sekaligus memiliki sifat elastis yang sangat tinggi, hingga kalau ditarik dapat memanjang sebanyak 40%.
Sifat elastis ini berasal dari butiran-butiran cairan kecil yang terdapat pada benang, yang kalau dilihat bentuknya seperti kalung mutiara atau tasbih.
Gambar: jaring laba-laba
Setiap butiran ini didalamnya memiliki reserve benang, bila ada mangsa yang terjatuh kedalam jaring laba-laba, benang dalam butiran ini akan otomatis tertarik keluar, sehingga jaring tidak akan putus!!
Gambar: Ikatan molekul benang laba-laba.
Gambar: Struktur benang laba-laba .
Kanada
Di Kanada perusahaan yang bergerak dalam bidang bioteknologi Nexia dan militer Amerika telah berhasil mensintesa benang laba-laba dari susu kambing. Kambing sebelumnya dimanipulasi
(transgenic) dengan genetik laba-laba, sehingga susu yang dihasilkannya mengandung protein benang laba-laba. Dalam satu liternya terdapat 1-2 gram protein benang.
Setelah diolah (wet spinning) dapat dihasilkan benang dengan ukuran diamater 10-60 mikro meter, replika ini tentunya masih jauh lebih besar dari benang laba-laba asli yang memiliki diameter 2,5-4 mikro meter.
Benang laba-laba sintesis ini dinamakan biosteel.
Jerman
Di Jerman, Dr.Thomas Scheibel peneliti dari Universitas Munich (Technischen Universität München) berhasil sebagai orang pertama di dunia yang dapat memecahkan informasi yang terkandung dalam kode genetik benang laba-laba, sehingga benang dapat diproduksi secara labor (buatan).
Dengan memanipulasi genetik bakteri (satu liter cairan bakteri), dapat dihasilkan satu gram bahan pembuat benang (serbuk). Proses ini membutuhkan waktu berhari-hari. Benang laba-laba ini dibuktikan hingga lima kali lebih kuat dari kevlar (20 kali lebih kuat dari benang baja) dan tentunya juga lebih ringan.
Negara Jerman juga telah berhasil membuat mesin perajut benang laba-laba, kemungkinan besar dalam beberapa tahun mendatang, akan terdapat dipasaran baju balistik yang terbuat dari benang laba-laba.
Gambar: Dr.Thomas Scheibel
CNT (Carbon Nanotubes)
Kandidat material selanjutnya adalah CNT. Ditemukan tahun 1991 oleh Professor Sumio Iijima dari Jepang.
Gambar: Professor Sumio Iijima.
CNT merupakan susunan unsur karbon (C) yang berukuran sangat kecil "nano"(0,000 000 001) dan berbentuk seperti pipa (tube), yang dindingnya tersusun seperti rumah lebah.
Sayangnya dengan perkembangan senjata api, perlindungan tersebut menjadi tidak berguna.
Baju anti peluru (bullet proof vest) atau baju balistik (ballistic vest) ??
Baju "anti peluru" dibedakan menjadi dua, yaitu Soft Body Armor dan Hard Body Armor.
Soft body armor
Dalam tugas keseharian atau dalam tugas penyamaran (undercover) polisi/detektiv lebih mengutamakan baju anti peluru yang ringan.
Gambar: Bulletproff_vest
Gambar: ballistic_vest (didesain untuk warga sipil / penyamaran)
Soft body armor umumnya sekarang terbuat dari serat aramid (aramid fibres).
Gambar: ikatan molekul aramid
Gambar: Anyaman serat ini umumnya dikenal dipasaran dengan nama Kevlar
Satu lapisan Kevlar tebalnya kurang dari 1 mm , umumnya standar baju terdiri hingga 32 lapisan dan beratnya bisa mencapai 10 kg.
Aramid (Kevlar)
Material ini ditemukan tahun 1964, oleh Stephanie Kwolek, seorang ahli kimia berkebangsaan Amerika, yang bekerja sebagai peneliti pada perusahaan DuPont.
Gambar: Stephanie Kwolek
Aramid adalah kependekan dari kata aromatic polyamide. Aramid memiliki struktur yang kuat, alot (tough), memiliki sifat peredam yang bagus (vibration damping) , tahan terhadap asam (acid) dan basa (leach) dan selain itu dapat menahan panas hingga 370°C, sehingga tidak mudah terbakar.
Karena sifatnya yang demikian, aramid juga digunakan di bidang pesawat terbang, tank, dan antariksa (roket).Produk yang dipasarkan dikenal dengan nama Kevlar.Kevlar memiliki berat yang ringan, tapi 5 kali lebih kuat dibandingkan besi.
Prinsip Kerja Baju Anti Peluru
Prinsip kerjanya adalah dengan mengurangi sebanyak mungkin lontaran energi kinetik peluru, dengan cara menggunakan lapisan-lapisan kevlar untuk menyerap energi laju tersebut dan memecahnya kepenampang baju yang luas, sehingga energi tersebut tidak cukup lagi untuk membuat peluru dapat menembus baju.
Dalam menyerap laju energi peluru, baju (kevlar) mengalami deformasi yang menekan ke arah dalam (shock wave), tekanan kedalam ini akan diteruskan sehingga mengenai tubuh pengguna.
Batas maksimal penekanan kedalam tidak boleh lebih dari 4,4 cm (44 mm).
Jika batasan tersebut dilewati, maka pengguna baju akan mengalami luka dalam (internal organs injuries), yang tentunya akan membahayakan keselamatan jiwa.
Lihat gambar dibawah.
Gambar: Serapan laju energi peluru yang menyebabkan lapisan kevlar mengalami deformasi.
Gambar: Deformasi kevlar yang menekan tubuh pengguna baju.
Analoginya seperti laju bola yang dapat ditahan oleh jaring gawang. Jaring gawang terdiri dari rangkaian tali yang saling terhubung satu sama lain. Apabila bola tertangkap oleh jaring gawang, maka energi laju (kinetik) bola tersebut akan diserap oleh jaring gawang, yang menyebabkan tali disekitarnya bertambah panjang (extend) dan kemudian tekanan (tarikan) tali akan dialirkan ke tiang gawang.
Gambar diatas menunjukan bahwa anggapan pemakai baju anti peluru dapat terhindar sepenuhnya dari cidera yang dihasilkan oleh tembakan adalah salah !
Perlu ditekankan sekali lagi, bahwa fungsi utama baju anti peluru hanyalah untuk menahan peluru!! Sehingga peluru tidak sampai masuk kedalam tubuh pemakai baju, yang dapat menyebabkan kematian.
Tidak jarang akibat "tekanan" yang ditimbulkan peluru tadi, pemakai baju akan menderita luka memar (blunt force trauma) hingga patah tulang.
Gambar: blunt force trauma.
Tentunya cidera juga tergantung dari jenis baju yang digunakan. Ini menunjukkan bahwa istilah baju/ rompi anti peluru (bullet proof vest) tidaklah tepat, istilah yang benar adalah baju/ rompi balistik (ballistic vest) !
Hard Body Armor
Gambar: SWAT team.
Dengan menambahi soft body armor dengan lapisan tertentu, dapat dihasilkan hard body armor.
Umumnya lapisan terbuat dari keramik ( Al2O3 " Alumina"), lempengan logam atau komposit.
Bentuknya yang tebal dan berat menjadikannya tidak comfort, hingga jarang dikenakan dalam tugas keseharian. Hanya dalam tugas khusus yang beresiko tinggi, seperti operasi militer atau operasi tim SWAT akan dikenakan.
Gambar: tentara Amerika
Gambar: SWAT team
Gambar: rincian baju anti peluru (hard body armor)
Gambar: Hard body armor
Tergantung lapisan yang dikenakan akan mempengaruhi tingkatan (level) body armor.
Level Baju Balistik
Standar baju balistik yang paling banyak digunakan adalah standar NIJ (National Institute of Justice) Amerika. Berdasarkan standar ini, baju balistik dibagi menjadi beberapa tingkatan (level), yaitu level I, II-A, II, III-A, III, dan IV. Level I adalah tingkatan yang terendah, baju hanya dapat menahan peluru yang berkaliber (berdiameter) kecil.
Lengkapnya lihat gambar dibawah.
Gambar: tingakatan kemampuan baju balistik
Gambar: tingkatan kemampuan perlindungan terhadap terjangan peluru
Gambar: Level II Vest (5-YEARS-OLD) Shot from 18" (46 cm)
Mulai level III baju akan dilengkapi dengan lempengan besi, sehingga mampu untuk menahan shotgun!!
Gambar: Lempengan besi depan (kiri) dan belakang (kanan)
Gambar: Polster dari sejenis plastik (polymer) untuk mengurangi efek "tekanan"(shock wave) peluru.
Gambar: Efek "tekanan" yang dihasilkan peluru, kiri baju tanpa polster, kanan baju dengan polster.
Dengan menggunakan material yang sekarang, makin tinggi tingkat keamanan yang diberikan (makin tinggi level), maka akan semakin tebal dan berat baju yang harus dikenakan. Ini tentunya merupakan kekurangan dari material tersebut.
Atas dasar ini, pihak ilmuwan dan militer masih mengembangkan material baru yang lebih ringan dan juga lebih kuat.
Material Lain
Selain kevlar, material lain yang tengah dikembangkan adalah:
Vestran
Vectran adalah polymer kristal cair (liquid crystal polymer). Seratnya memiliki kekuatan hingga dua kali lipat dibandingkan dengan kevlar.
Gambar: vectran
Benang Laba-laba (Spider Silk)
Gambar: laba-laba dan jaring
Benang laba-laba terdiri dari ikatan molekul protein yang panjang. Benang ini tidak hanya memiliki kemampuan dapat menahan beban yang ekstrem, tapi juga sekaligus memiliki sifat elastis yang sangat tinggi, hingga kalau ditarik dapat memanjang sebanyak 40%.
Sifat elastis ini berasal dari butiran-butiran cairan kecil yang terdapat pada benang, yang kalau dilihat bentuknya seperti kalung mutiara atau tasbih.
Gambar: jaring laba-laba
Setiap butiran ini didalamnya memiliki reserve benang, bila ada mangsa yang terjatuh kedalam jaring laba-laba, benang dalam butiran ini akan otomatis tertarik keluar, sehingga jaring tidak akan putus!!
Gambar: Ikatan molekul benang laba-laba.
Gambar: Struktur benang laba-laba .
Kanada
Di Kanada perusahaan yang bergerak dalam bidang bioteknologi Nexia dan militer Amerika telah berhasil mensintesa benang laba-laba dari susu kambing. Kambing sebelumnya dimanipulasi
(transgenic) dengan genetik laba-laba, sehingga susu yang dihasilkannya mengandung protein benang laba-laba. Dalam satu liternya terdapat 1-2 gram protein benang.
Setelah diolah (wet spinning) dapat dihasilkan benang dengan ukuran diamater 10-60 mikro meter, replika ini tentunya masih jauh lebih besar dari benang laba-laba asli yang memiliki diameter 2,5-4 mikro meter.
Benang laba-laba sintesis ini dinamakan biosteel.
Jerman
Di Jerman, Dr.Thomas Scheibel peneliti dari Universitas Munich (Technischen Universität München) berhasil sebagai orang pertama di dunia yang dapat memecahkan informasi yang terkandung dalam kode genetik benang laba-laba, sehingga benang dapat diproduksi secara labor (buatan).
Dengan memanipulasi genetik bakteri (satu liter cairan bakteri), dapat dihasilkan satu gram bahan pembuat benang (serbuk). Proses ini membutuhkan waktu berhari-hari. Benang laba-laba ini dibuktikan hingga lima kali lebih kuat dari kevlar (20 kali lebih kuat dari benang baja) dan tentunya juga lebih ringan.
Negara Jerman juga telah berhasil membuat mesin perajut benang laba-laba, kemungkinan besar dalam beberapa tahun mendatang, akan terdapat dipasaran baju balistik yang terbuat dari benang laba-laba.
Gambar: Dr.Thomas Scheibel
CNT (Carbon Nanotubes)
Kandidat material selanjutnya adalah CNT. Ditemukan tahun 1991 oleh Professor Sumio Iijima dari Jepang.
Gambar: Professor Sumio Iijima.
CNT merupakan susunan unsur karbon (C) yang berukuran sangat kecil "nano"(0,000 000 001) dan berbentuk seperti pipa (tube), yang dindingnya tersusun seperti rumah lebah.
0 komentar:
Posting Komentar