Como funciona a roupa resistente a explosões

22-03-2011 08:09

 Como funciona a roupa resistente a explosões

Como as explosões de bombas causam danos

Uma bomba é basicamente um tipo de invólucro ou cartucho que contém material explosivo. O invólucro pode ser feito de uma carcaça de artilharia revestida de aço, e até mesmo de uma garrafa de vidro ou um pedaço de cano vedado. Quando o invólucro sofre a força da explosão, ele se fragmenta e cada pedaço da carcaça se transforma em um projétil mortal. O material explosivo pode ser qualquer tipo de explosivo de alta potência, como TNT ou Semtex (você pode obter mais informações sobre bombas emComo funcionam as bombas).

 

Uma bomba pode provocar diversos tipos de danos, dependendo do ponto que a explosão atinge. Esses pontos diferentes incluem a onda de propulsão, as ondas de choque, a fragmentação, o calor e a rajada de vento.

explosões de bomba

  • Onda de propulsão - quando uma bomba explode, a área ao redor da explosão fica superpressurizada, resultando em partículas de ar altamente comprimidas que viajam mais rápido que a velocidade do som. Essa onda se dissipará com o tempo e a distância e durará milisegundos. É a onda de propulsão inicial que provoca a destruição maior. Ao atingir uma estrutura ou uma pessoa, duas coisas acontecem: a pessoa sentirá a força daexplosão, que é o impacto inicial e principal da onda de choque, depois, o impacto destruirá a estrutura ou o corpo.
     
  • Ondas de choque - depois que a onda de propulsão atinge uma superfície ou corpo, as ondas de choque de alta velocidade, ouondas de pressão, continuarão a passar - no corpo, atravessarão órgãos e tecidos. As ondas de choque carregam a energia através do meio por onde passam, são supersônicas e transportam mais energia que as ondas sonoras. Hoje, não existe uma maneira eficaz de impedir que as ondas de choque atravessem roupas protetoras e, em alguns casos, medidas de proteção podem até aumentar os efeitos destrutivos [fonte: Skews].
     
  • Fragmentação - quando a bomba explode, seu invólucro e quaisquer outros fragmentos (pregos, parafusos ou outros itens incluídos na bomba) serão arremessados violentamente. Quando esses estilhaços atingem construções, concreto, alvenaria, vidros e pessoas, eles podem se fragmentar ainda mais - e causar mais danos. Isso é conhecido como fragmentação secundária.
     
  • Fogo e calor - a explosão também pode criar uma bola de fogo e temperaturas elevadíssimas, que podem provocar queimaduras nas pessoas, além de incêndios ou explosões secundárias, caso haja alguma outra fonte de combustível ou material inflamável próximo da explosão.
     
  • Rajada de vento - no local da explosão, o rápido movimento da explosão para fora cria um vácuo. Esse vácuo se encherá novamente, quase que de imediato, com a atmosfera em volta. Isso faz com que se crie uma pressão muito forte em qualquer pessoa ou estrutura próxima depois que o efeito inicial da pressão da explosão foi produzido. Como esse vácuo se enche novamente, forma-se um vento muito intenso que faz com que objetos, vidros e escombros fragmentados sejam arremessados
  • de volta para a origem da explosão.

 

 

Neurose de guerra

Os neurocirurgiões militares estão relatando um aumento de lesões cerebrais causadas pelas ondas de choques e pela rajada de vento. A forte mudança na pressão pode resultar em lesão neurológica permanente, que pode ser difícil de ser diagnosticada, já que as vítimas podem parecer fisicamente ilesas. Um relatório de 2005 do Walter Reed Army Medical Center (Centro Médico do Exército Walter Reed) indica que dois terços dos soldados feridos que são incapazes de retornar imediatamente às atividades sofrem de lesões no cérebro 

 

Roupas resistentes a explosões

Uma roupa resistente a explosões oferece a proteção mais completa aos técnicos especializados em desativação de artefatos explosivos. Quando uma bomba atinge uma roupa dessas, a força é reduzida pelas fibras que foram tecidas firmemente. Tais fibras dispersam a força da bomba pela roupa toda. As placas balísticas ajudam a dissipar a força e a repelir os estilhaços e a fragmentação secundária. O calor e as chamas produzidas por uma bomba são neutralizados pela qualidade da roupa de resistência ao fogo (você pode ler Como funciona o colete à prova de balas e Como funciona a armadura líquida para obter outras informações).

 

Veremos agora os materiais e componentes que fazem a difusão.

roupa anti-bomba

As roupas anti-bomba são feitas de Kevlar ou de algum outro produto à base de aramida. A aramida (nome genérico para Kevlar) consiste em fibras sintéticas derivadas de polímeros - grandes moléculas feitas de filamentos de moléculas menores chamadas de monômeros. A excelente relação resistência-peso da aramida faz dela o tecido ideal para roupas à prova de balas e roupas resistentes a explosões.

 

Pode ser adicionada à roupa uma quantidade extra de espuma ou de outro tipo de enchimento. Isso oferece proteção ao usuário não apenas contra fragmentos, mas também contra a força do impacto que ocorre quando o usuário é jogado no chão.

 

O traje possui bolsos internos de tecido e velcro onde as placas balísticaspodem ser inseridas. Essas placas são feitas de aço, aramida ou cerâmica revestida e foram criadas para proteger o usuário contra a fragmentação.

 

As roupas anti-bomba também incluem outros componentes protetores. Confira a seguir.

 

  • Um capacete resistente a explosões pode ser construído com um núcleo em aramida, algum tipo de camada externa protetora moldada e um cinto de suspensão para proporcionar mais conforto. Os capacetes têm um visor claro e anti-balístico, e alguns possuem fones e microfone embutidos, com a capacidade de transmitir sinais. Esses capacetes podem ter um sistema de ventilação interna que refresca o usuário e desembaça o visor. Também pode haver suportes onde o técnico pode montar uma câmera de vídeo ou colocar uma luz.
     
  • Um colarinho alto protege o pescoço e se estende até o capacete.
     
  • As galochas normalmente são presas à roupa e se encaixam sobre o calçado do técnico.
     
  • Geralmente distribuídas para proteger as regiões do pescoço, do peito e da virilha, as placas também podem ser colocadas dentro dos bolsos internos na frente dos braços, das pernas e das costelas.
     
  • A roupa resistente a explosões normalmente inclui tiras que soltam facilmente para que o traje possa ser retirado caso o técnico esteja ferido e precise ser transportado ou receber atendimento médico.
     
  • Como o calor dentro da roupa pode ser insuportável, alguns modelos possuem mecanismos de resfriamento interno. Esses dispositivos circulam a água coletada de uma bolsa de gelo, através de uma rede de tubos presos à roupa ou de um colete usado embaixo do traje.

 

 

Bombas e mãos expostas

Muitas roupas são feitas sem proteção para as mãos. E isso é feito propositadamente: o técnico provavelmente terá que ter as mãos livres para desativar a bomba.

 

 

Embora estejam sendo feitos grandes avanços nas roupas resistentes a explosões, existem limites quanto ao nível de proteção que esses materiais podem proporcionar. Se uma bomba for muito grande e você estiver muito próximo dela, é possível que não haja nada que possa impedir os danos que a explosão, a fragmentação e as ondas de choque podem causar. Nenhum material ou estrutura é totalmente à prova de bombas.

 

Para algumas profissões, não é nada prático usar uma roupa resistente a explosões completa todo dia no trabalho, mas é necessário estar protegido contra bombas e artefatos não detonados. Como esses profissionais se protegem? Conheceremos na próxima página outras opções de resistência a explosões.

Outras opções de resistência a explosões

Nem toda pessoa que encontra uma bomba está totalmente vestida com uma roupa resistente a explosões. Um atirador exposto em um veículo blindado, passando à beira de uma estrada onde há uma bomba, corre tanto perigo quanto um técnico encarregado de se aproximar de um dispositivo explosivo e de desarmá-lo. Os dois devem usar roupas resistentes a explosões - mas tipos diferentes, de acordo com suas necessidades. 

 

Trabalhadores de ajuda humanitária também precisam de proteção quando desativam minas terrestres ou quando entregam suprimentos às pessoas que vivem em países onde há minas espalhadas por todos os lados. Dois acessórios protetores bastante úteis são as botas anti-mina e os aventais.

vítima de uma mina terrestre
Mauricio Duenas/AFP/Getty Images
Edgar Moreno, vítima da explosão de uma mina terrestre, coloca uma bandeira com as palavras "No more anti-personnel mines" (Chega de minas antipessoal) em uma pilha de sapatos em Bogotá, na Colômbia

As botas anti-minas são usadas por pessoas que desativam bombas em campos minados ou que trabalham perto de áreas minadas e precisam atravessá-las. As solas são alguns centímetros mais grossas do que as das botas normais. Tabre (technology for attenuating blast related energy - tecnologia de amortecimento de energia relacionada à explosão) é outro material que, às vezes, é utilizado nas solas. O tabre é feito de minúsculos grãos de pedra revestidos de resina, criado para dispersar a força da explosão. Quando a onda de choque atinge a rede de pedrinhas, sua energia é forçada através do labirinto que elas formam, o que libera e diminui a energia [fonte: BBC]. As botas também podem ter materiais como placas de aço ou Kevlar para proteger os pés contra a penetração de estilhaços e detritos.

 

Os aventais protetores também são usados nas missões humanitárias - geralmente realizadas pelas Nações Unidas - que envolvem a limpeza de áreas completamente minadas nos países que sofrem com as guerras. O avental protege a pessoa onde ela mais precisa: na frente, no pescoço, nos ombros e na região da virilha. Muito semelhante a um avental de cozinha, ele não possui parte traseira, o que diminui seu peso e o calor excessivo que produz.

 

 

Outros dispositivos resistentes a explosões
  • As construções podem ser reforçadas com Paxcon, um polímero que é passado nas paredes para fortalecer as superfícies contra explosões e manter as partes quebradas no lugar, caso um projétil as acerte [fonte: Sofge].

  • As portas anti-bomba, construídas com duas chapas de aço que comprimem uma cavidade (que contém uma grade reforçada com barras de aço e é preenchida com concreto) podem ser vedadas para impedir a entrada de substâncias químicas - até mesmo o Napalm líquido.

  • O vidro blindado e as cortinas blindadas seguram os estilhaços protegendo as pessoas que estão no interior do local bombardeado, como também as que estão do lado de fora, que podem ser atingidas pelos fragmentos durante a rajada de vento. As cortinas também são resistentes ao fogo.

  • Os cobertores anti-bomba dissipam a força de uma explosão e impedem que os fragmentos da bomba atinjam as pessoas que estão próximas.

  • Os ônibus anti-bomba estão sendo desenvolvidos em Israel para limitar a carnificina causada pelos homens-bomba que detonam explosivos depois que sobem no ônibus. Muitos desses veículos já são blindados e possuem janelas resistentes a explosões. Catracas especiais, saída somente pelas portas traseiras e sensores de bomba também estão sendo testados.

  • As latas de lixo anti-bomba dissipam a força da explosão, direcionando a explosão para cima, e não para fora, evitando que a fragmentação fira as pessoas.

     

Tecnologia do futuro de resistência a explosões

Existem várias tecnologias novas, e outras que estão surgindo, no campo da desativação de artefatos explosivos (DAE). Vamos ver algumas delas.

 

  • Placas modeladas - o Exército dos Estados Unidos está realizando testes avançados em coletes de segurança, e espera distribuir aos soldados por volta de 2012. Esses coletes possuem seis placas balísticas, em contraste com as duas que existem hoje. Além disso, as placas são especialmente moldadas - um design que deixa menos espaços desprotegidos entre as placas oferecendo mais proteção à coluna [fonte: Schogol].
     
  • Zetix - material fabricado pela empresa Auxetics Technologies, Ltd. Ele realmente engrossa quando é esticado. Imagine uma corda de bungee jump. Se você esticá-la, ela ficará mais fina. No entanto, se você enrolar um fio em torno da corda e puxá-lo com firmeza, o tecido realmente fica mais grosso. Essa é a idéia por trás daauxética. Ao unir as fibras auxéticas e ao serem esticados, os feixes também ficam mais grossos. Como tecido, poderia ser usado em diferentes produtos resistentes a explosões. Se fosse utilizado para construir uma cortina blindada, por exemplo, as estruturas em forma de espiral poderiam ser feitas de aço, de titânio ou de fibra de carbono. Poderia permitir que a força da explosão passasse pelo tecido, enquanto este engrossaria, evitando rasgos na cortina, e protegendo contra a fragmentação.

    auxética

  • Armadura líquida - a armadura líquida não é exatamente líquida, ela  consiste em placas de Kevlar mergulhadas em um fluido de espessamento. Quando é aplicada uma força a essa substância, ela endurece e se liquefaz novamente em questão de frações de segundo. Quando o Kevlar é mergulhado nessa substância, ele fica muito mais resistente.
     
  • Nanotubos - o carbono pode ser ligado de diversas maneiras, de modo a criar propriedades totalmente novas. Os nanotubos são tubos cilíndricos de moléculas de carbono que podem ser tão pequenas quanto a bilionésima parte de um metro - e até 60 vezes mais fortes do que o aço. Roupas de nanotubo podem oferecer uma blindagem incrivelmente eficiente - mais resistente a projéteis que o aço, e leves o suficiente para proteger o corpo inteiro [fonte:Neff (em inglês)].

 

 

De volta ao começo

As técnicas de desativação de bombas progrediram em um ritmo quase igual ao do avanço da própria bomba.

 

Na Primeira Guerra Mundial (em inglês), o aumento da fabricação e do uso de bombas de artilharia levou a muitos "fracassos" - artefatos não detonados (AND). Essas bombas que não explodiram tiveram que ser removidas com cuidado dos campos de batalha e das áreas civis. Na verdade, foi necessária a chegada de unidades de desativação de bomba. No início, o treinamento era feito principalmente no trabalho: o desarmamento do artefato era uma tarefa nova e extremamente perigosa.

 

Na Segunda Guerra Mundial (em inglês), os nazistas criaram novos problemas quando desenvolveram bombas que se comportavam como se tivessem falhado, mas que, na verdade, eram programadas com um tempo mais longo ou projetadas para explodir quando o invólucro fosse aberto por um membro especializado em AND. As equipes de desativação de bomba se tornaram o alvo delas. Isso levou a uma competição letal entre os fabricantes de bomba e os técnicos de AND.

 

Desde então, os avanços e os métodos de desativação de bomba estão sendo mantidos em total sigilo para que os fabricantes de bombas tenham ainda mais dificuldade para burlar os esforços das equipes de AND.

 

 

 

 

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