شیشه ضدگلوله

اختراع شیشه ضدگلوله

FR 405881
ادوارد بندیکتوس

از ابتدای خلقت، انسان همواره به دنبال آرزوهای بلندپروازانه‌ای بوده و برای دستیابی به این آرزوها، تلاش‌های فراوانی را مبذول داشته است. یکی از ملموس‌ترین این آرزوها، آرزوی پرواز در آسمان است که به لطف اختراع هواپیما از سوی برادران رایت، محقق گردید. یکی دیگر از آرزوهای بشر، ایمنی کامل در برابر ضربات است که آن را می‌توان در قالب فیلم‌های متعددی که انواع سوپر قهرمانان با پوشش‌های عجیب و غریب را خلق می‌کنند، مشاهده نمود. البته این آرزو در واقعیت هم دنبال می‌شد و مثال بارز آن، ساخت انواع زره و کلاه‌خود جنگی در دوران قدیم و سپرهای مدرن و جلیقه‌های ضدگلوله در دهه‌های اخیر بوده است.

جالب است که با اختراع و تجاری‌سازی تفنگ، داشتن پوشش و سطوح ضدگلوله نیز، به یک نیاز کلیدی مبدل شد و مخترعین مختلف، در شاخه‌های موازی، به سمت ابداعات و ابتکارات خلاقانه در این حوزه پیش رفتند. نتیجه این تلاش‌ها، در حوزه پوشش‌های فردی، جلیقه‌های ضدگلوله به‌عنوان پوشش‌های سبک و انعطاف‌پذیر بود که از جان افراد (به‌ویژه نیروهای پلیس)، در مقابل گلوله‌های شلیک شده محافظت می‌کرد. اما این قبیل اختراعات، در حوزه دیگری هم دنبال می‌شد و آن، توسعه سطوح ضدگلوله بود. نتیجه نهایی این اختراعات، ساخت اتومبیل‌های ضدگلوله بود که امروزه طیف وسیعی از کاربردهای محافظتی برای مقامات و مسئولین کشورها و یا سرمایه‌دارانی که نگران امنیت خود هستند را در بر می‌گیرد.

اغلب مردم، اتومبیل‌های ضدگلوله که برای جابه‌جایی مقامات سیاسی و برخی اشخاص بسیار ثروتمند به کار می‌روند را در فیلم‌ها و اخبار دیده‌اند. یک اتومبیل، از اجزای مختلفی تشکیل شده و احتمالاً با این نکته که شیشه، ظریف‌ترین و شکننده‌ترین جزء خودرو است، کاملاً موافقید. اینجا است که ضدگلوله بودن خودرو، کمی جالب‌تر به نظر می‌رسد. شیشه‌ای که با یک تلنگر می‌شکند (مثلاً لیوان‌های شیشه‌ای، آینه و یا پنجره‌های معمولی)، چگونه آن‌قدر استحکام می‌یابد که در مقابل گلوله مقاومت نماید؟

این پرسش، شاخه دیگری از اختراعات را پیش روی ما قرار می‌دهد: «شیشه و نوآوری‌های مرتبط با آن، به‌ویژه شیشه‌های نشکن». بنا بر اسناد تاریخی، شیشه از حدود ۳۰۰۰ تا ۳۵۰۰ سال پیش از میلاد مسیح (عصر برنز)، از سوی بشر مورد استفاده قرار گرفته و طی این سال‌های طولانی، مجموعه‌ای از مخترعین و نوآوران، سعی در توسعه و بهبود آن داشته‌اند. نتیجه این تلاش‌ها را می‌توان در انواع شیشه‌های عایق صدا و گرما، شیشه‌های خم و ضد ضربه مشاهده نمود. یکی از نوآوری‌ها و اختراعات کلیدی در صنعت شیشه، ساخت شیشه‌های ایمنی یا نشکن است که اوج آن در شیشه‌های ضدگلوله متبلور شده است.

در نگاه اول، شیشه ضدگلوله، کاملاً شبیه به شیشه‌های معمولی است. اما یک تفاوت بسیار مهم وجود دارد: «اصابت ضربه (آن هم شلیک گلوله)، شیشه معمولی را در هم شکسته و خرد می‌کند، اما شیشه ضدگلوله، از عبور آن جلوگیری نموده و نمی‌شکند». پیش از آن‌که به اختراع شیشه ضدگلوله بپردازیم، این نکته بسیار کلیدی را در نظر بگیرید که نام دقیق و صحیح شیشه‌های ضدگلوله، شیشه‌های با مقاومت بالا است. علاوه بر این، اختراع شیشه ضدگلوله را نمی‌توان به یک مخترع واحد نسبت داد و عملاً در طی سال‌های مختلف، مجموعه‌ای از مخترعین و نوآوران، فناوری ساخت شیشه را بهبود داده و امکان تولید شیشه‌های ضدگلوله را فراهم آورده‌اند.

در برخی از منابع تاریخی، از فردی به نام شاهزاده روپرت (Rupert) در انگلستان، به‌عنوان اولین ابداع‌کننده شیشه‌های ایمن در قرن هفدهم، نام برده می‌شود. وی مذاب شیشه را درون سطلی از آب سرد ریخت که به دلیل سرد شدن پوسته داخلی، نوعی شیشه فشرده و مقاوم پدید آمد که قابل خرد شدن نبود.

یکی از نقاط عطف توسعه و تکامل صنعت شیشه، تولید شیشه‌های ایمن، به‌ویژه در مقابل تغییرات دما و ضربه بود که در سال‌های ابتدایی قرن بیستم به وقوع پیوست. نخستین شیشه ایمن و کاربردی، در سال ۱۹۰۳ میلادی و توسط یک دانشمند فرانسوی به نام ادوارد بندیکتوس (Edouard Benedictus) اختراع شد. وی در حال کار در آزمایشگاه خود بود که به‌طور اتفاقی، یک فلاسک شیشه‌ای حاوی نیترات سلولز (نوعی پلاستیک مایع)، از دستش به زمین افتاد. با وجود فاصله زیاد و سنگینی فلاسک، در برخورد آن با زمین، به‌طور کامل نشکست و قطعات شکسته شده، هنوز به هم متصل بود. بندیکتوس با بررسی بیشتر، به این نتیجه رسید که پوشش پلاستیکی نیترات سلولز که بر روی بدنه داخلی فلاسک رسوب کرده بود، از تکه تکه شدن شیشه جلوگیری کرده است. همین واقعه کاملاً تصادفی، آغازی برای تولید و عرضه شیشه‌های ایمن در جهان گردید. وی محصول ابداعی خود به نام تریپلکس (Triplex) را که از دو صفحه شیشه‌ای و یک لایه سلولز پلاستیکی بین آن‌ها تشکیل شده بود، به‌عنوان اولین شیشه نشکن در سیستم‌های پتنت فرانسه و آمریکا به ثبت رسانید. وی در سال ۱۹۰۹ میلادی، با هدف محافظت از این نوآوری ارزشمند، اقدام به ثبت اختراعی در فرانسه نمود که گواهی ثبت اختراعی با شماره «FR 405881» را برای وی به دنبال داشت. در ادامه، در تاریخ ۹ آگوست سال ۱۹۱۰ میلادی نیز، اقدام به ثبت اختراع خود در آمریکا نمود که گواهی ثبت اختراعی به شماره «US 1128094» را برای وی به ارمغان آورد.

شیشه چندلایه ابداعی بندیکتوس (یا به اصطلاح، شیشه لمینت شده)، طی جنگ جهانی اول، برای ساخت شیشه جلو اتومبیل، شیشه وسایط حمل‌ونقل هوایی و حتی پوشش محافظ چشم در ماسک گازهای شیمیایی مورد استفاده قرار گرفت. اما یکی از ایده‌های جالب برای کاربرد شیشه‌های چندلایه، صنعت بانکداری بود که در سال ۱۹۲۰ میلادی، برای حفاظت بیشتر از کارمندان و مشتریان، بکار گرفته شد.

روند بهبود شیشه‌های ایمنی ادامه داشت و در حالی که مقاومت این شیشه‌ها به شدت افزایش یافته بود، ظهور جنگ جهانی دوم به یک نقطه عطف در صنعت تولید شیشه‌های ایمن بدل شد. فناوری ساخت شیشه، تا حدی پیشرفت نمود و نیاز به شیشه‌های ضخیم، ضد ضربه و مقاوم در برابر گلوله در کامیون‌ها و وسایط نقلیه جنگی، موجب گردید تا محققین، بر رفع این نیاز متمرکز شوند. جالب است که در سال ۱۹۴۲ میلادی، فرانکلین روزولت در دفتر خود به‌عنوان ستاد مدیریت جنگ، نوعی شیشه ضدگلوله نصب کرده بود تا از وی و سایر مقامات نظامی، حفاظت بیشتری به عمل آید.

پس از پایان جنگ، به نظر می‌رسید که نیاز به شیشه‌های ضدگلوله رفع شده و عملاً توسعه و تکامل این فناوری متوقف گردد. اما تمامی پیش‌بینی‌ها غلط از آب درآمد. نیاز به محافظت، هنوز هم سر جایش بود و همین تقاضای بازار، موجب شد تا صنعت شیشه‌های ضدگلوله، به ابداعات و نوآوری‌های خود ادامه دهد. یکی از مشهورترین کاربردهای شیشه ضدگلوله در دهه‌های اخیر، در سال ۱۹۸۱ میلادی و هنگام انتقال پاپ ژان پل دوم (Pope John Paul II) بود. چند ماه قبل و در ماه می همان سال، پاپ ژان پل مورد سوءقصد قرار گرفت و سیستم امنیتی واتیکان، تصمیم گرفت تا از تکرار چنین حملاتی جلوگیری نماید. یکی از مهم‌ترین تدابیر، اتومبیلی مجهز به شیشه ضدگلوله بود.

لازم به ذکر است که نخستین «US» پتنت با موضوع شیشه‌های ضدگلوله مدرن، در ژانویه سال ۱۹۸۰ میلادی به ثبت رسیده است. مالک این پتنت، یک شرکت فرانسوی به نام «Brink’s France» است که ارائه‌دهنده راهکارهای امنیتی و محافظتی به سازمان‌ها و شرکت‌های مختلف می‌باشد. پتنت مذکور، پس از دو سال به تأیید دفتر ثبت اختراعات و علائم تجاری آمریکا رسید و در تاریخ ۳۰ مارس سال ۱۹۸۲، گواهی ثبت اختراعی به شماره «US 4321777» به این شرکت اعطا شد.

امروزه دو نوع شیشه مقاوم در برابر گلوله وجود دارد: ۱) اکریلیک جامد و ۲) پلی کربنات لایه‌لایه. می‌توان چنین گفت که راز ضدگلوله شدن شیشه‌ها، استفاده از پلاستیک در بین لایه‌های شیشه است که در خلأ به هم چسبیده و تحت فشار ۱۳ اتمسفر و دمای ۱۲۰ درجه، به یک ساختار واحد و یکپارچه بدل می‌شوند. با شلیک گلوله، اولین لایه شیشه سوراخ شده و گلوله به پلاستیک رسیده و متوقف می‌شود.

لازم به ذکر است که در سال ۲۰۰۵ میلادی، نیروی هوایی آمریکا خبر از تولید نوعی شیشه ضدگلوله مدرن و پیشرفته داد که حتی در مقابل شلیک‌های وسایط نقلیه زره‌پوش و تفنگ‌های با کالیبر ۴۰ و ۵۰ هم مقاومت می‌کند. این شیشه، از جنس اکسی‌نیترید آلومینیوم (Aluminium Oxynitride) بوده و امروزه با نام تجاری «ALON» به بازار عرضه می‌شود. نوآوری دیگر شیشه‌های ضدگلوله در سال‌های اخیر، طراحی و ساخت شیشه‌های یک‌طرفه است که تنها از بیرون مقاوم بوده و سرنشینان داخلی خودرو می‌توانند از داخل به آن شلیک نمایند.