เสื้อเกราะ : นาโนเทคโนโลยีกับการทำให้ชุดป้องกันแข็งแรงขึ้นและเบาลง

ในช่วงหลายทศวรรษที่ผ่านมา เสื้อเกราะสำหรับทหารในสมรภูมิได้รับการพัฒนาให้มีประสิทธิภาพดีขึ้น แต่ผลเสียคือมันก็มีน้ำหนักเพิ่มขึ้นมากด้วย

นี่คือสิ่งที่ประสบการณ์ที่ รอรี โคพิงเกอร์-ไซมส์ เจอมาตลอดตั้งแต่เริ่มเป็นทหารนาวิกโยธินสหราชอาณาจักรตั้งแต่ปี 1983 ก่อนเกษียณราชการเมื่อปีที่แล้ว

ในช่วงหลายทศวรรษหลังมานี้ เสื้อเกราะสมัยใหม่ทำจากเส้นใยสังเคราะห์ที่เรียกกันว่า “เคฟลาร์” ซึ่งนำไปรวมกับแผ่นโลหะหรือไม่ก็เซรามิกเพื่อช่วยป้องกันแรงกระแทก

จริงอยู่ที่เสื้อเกราะสมัยใหม่แบบนี้ช่วยป้องกันกระสุนและภัยคุกคามอื่น ๆ ได้ แต่ก็หนักกว่าเสื้อเกราะสมัยก่อนที่ใช้เส้นใยไนลอนช่วยรับแรงกระแทกหลายชั้นซึ่งบางทีก็มีแผ่นไฟเบอร์กลาสด้วย

โคพิงเกอร์-ไซมส์ บอกว่า พูดถึงความสบายในการสวมเสื้อเกราะเคฟลาร์ “ก็ไม่เลวร้ายนัก” แต่มันก็มีข้อเสียเวลาต้องใส่ในประเทศที่อากาศร้อน คือ ทหารผู้นั้นสามารถพกอาวุธและกระสุนซึ่งจำเป็นต้องใช้ได้น้อยลงไป

กองทัพทุกประเทศล้วนเจอปัญหาเรื่องน้ำหนักและความสบายของเสื้อเกราะ

ตัวอย่าง เช่น เสื้อเกราะเต็มรูปแบบของกองทัพสหรัฐอเมริกาซึ่งมีแผ่นป้องกันกระสุน 4 แผ่น มีเกราะกันตรงคอและเป้ากางเกง มีน้ำหนักรวมถึงเกือบ 14 กิโลกรัม เทียบกับเสื้อเกราะสมัยสงครามเวียดนามที่หนักแค่ 3.6 กก.

น้ำหนักแต่ละกิโลกกรัมที่เพิ่มเข้าไปกลายเป็นภาระที่หนักอึ้งของทหารสมัยนี้ อย่างทหารราบสหรัฐฯ ในอิรักและอัฟกานิสถานต้องถือสัมภาระที่ประกอบไปด้วยอาวุธ อาหาร และเครื่องมืออื่น ๆ ที่หนักรวมถึง 45 กก.

เมื่อเวลาผ่านไป การต้องถือของหนัก ๆ ก็ส่งผลต่อร่างกาย ในสหรัฐฯ กระทรวงการทหารผ่านศึก บอกว่าระหว่างปี 2003-2009 มีทหารเกษียณพร้อมปัญหาด้านกล้ามเนื้อและโครงกระดูกเพิ่มขึ้นมากกว่า 10 เท่า

กว่า 40 ปีผ่านไปที่การผลิตใช้เส้นใยเคฟลาร์เป็นหลัก ตอนนี้มีวัสดุใหม่ในการทำเสื้อเกราะแล้วซึ่งมีชื่อที่ออกจากยืดยาวว่า “ultra-high molecular weight polyethylene” หรือ UHMWPE

เสื้อเกราะนี้ได้ความแข็งแกร่งมาจากโมเลกุลประกอบเส้นใยที่มีขนาดยาวมากและก็ใช้กระบวนการผลิตสมัยใหม่ช่วย ผู้ผลิตเสื้อเกราะ UHMWPE บางรายบอกว่ามันมีความแข็งแกร่งมากกว่าเหล็กกล้าน้ำหนักเท่ากันถึง 15 เท่า

มีการผลิตเสื้อเกราะจากวัสดุนี้มาหลายทศวรรษแล้ว แต่มันเพิ่งจะได้รับการยอมรับในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา และกองทัพบางประเทศก็เริ่มเลือกใช้เสื้อเกราะชนิดนี้แล้ว

แต่อีกปัญหาหนึ่งในการผลิตเสื้อเกราะคือ นอกจากจะกันกระสุนหรือสะเก็ดระเบิดได้แล้ว มันต้องสามารถป้องกันแรงกระแทกที่จะส่งต่อไปยังผู้ใส่เสื้อเกราะได้ด้วย

ส่วนใหญ่แล้ว ผู้ผลิตก็จะแก้ปัญหานี้ด้วยการเสริมพลาสติกโพลีเอทิลีนหรือวัสดุอื่น ๆ แต่แน่นอนว่านี่ก็จะยิ่งทำให้เสื้อเกราะหนักเพิ่มขึ้นอีก

แต่คอลิน เม็ตเซอร์ จากบริษัทสกายเด็กซ์ (Skydex) บอกว่าวัตถุดิบที่ใช้เทคโนโลยีซับซ้อนขึ้นจะช่วยแก้ปัญหานี้ได้ ยกตัวอย่างเช่น เสื้อเกราะรุ่นใหม่ ๆ ที่ใช้วัสดุอย่างโบรอนคาร์ไบด์

การพัฒนาก้าวเล็ก ๆ ของเทคโนโลยีด้านนี้อาจทำให้ทหารหรือตำรวจคนหนึ่งรอดชีวิตได้

ที่มาของภาพ,GETTY IMAGES

ที่มาของภาพ,JASON ALDEN