Os coletes à prova de balas são feitos principalmente de fibras de alto-desempenho, cerâmica, metais e materiais inteligentes. Esses materiais são combinados de várias maneiras para absorver e dispersar com eficácia a energia cinética das balas.
Com base na estrutura e aplicação, os materiais utilizados nos coletes à prova de balas podem ser categorizados da seguinte forma:
Materiais de fibra de alto-desempenho: esses são a base dos coletes macios à prova de balas. Exemplos comuns incluem:
Kevlar: Desenvolvido pela DuPont, é mais de 5 vezes mais forte que o aço, mas apenas 1/5 da densidade. Possui excelente resistência à tração e é amplamente utilizado em coletes à prova de balas e capacetes.
Polietileno de ultra{0}}peso molecular (UHMWPE): como o Dyneema® e o "Lilun" produzido internamente, ele tem uma resistência específica até 15 vezes maior que a do aço e é 20%-30% mais leve que a aramida para o mesmo nível de proteção. Tornou-se o principal material macio à prova de balas em todo o mundo. No entanto, sua resistência a altas temperaturas é fraca; seu desempenho degrada acima de 70 graus.
Tecido não tecido (tecido UD): Feito alinhando fibras unidirecionalmente e curando com resina, possui alta eficiência de difusão de energia e é um dos tecidos à prova de balas mais fortes e leves disponíveis atualmente.
Materiais rígidos: Usados para aumentar os níveis de proteção e resistir a balas de rifle:
Materiais cerâmicos: como alumina, carboneto de silício e carboneto de boro, apresentam dureza extremamente alta. Após o impacto da bala, eles quebram e dissipam a maior parte da energia cinética da bala, muitas vezes usada como superfície receptora de inserções à prova de balas.
Materiais metálicos: Incluindo aços especiais, ligas de alumínio e ligas de titânio, estes absorvem energia através de deformação e fratura, mas são pesados e usados principalmente nos primeiros coletes à prova de balas ou na proteção de ocupantes de helicópteros.
Materiais compostos e inteligentes:
Fluidos não{0}}newtonianos (fluidos-espessantes de cisalhamento, STF): normalmente macios, eles endurecem instantaneamente após impacto em alta-velocidade, aumentando significativamente a resistência ao impacto das camadas de fibra. Eles são frequentemente usados em combinação com Kevlar para formar uma nova geração de “coletes à prova de balas líquidos”.
Fibra de carbono: Utilizada em camadas de amortecimento, combina alta resistência e design leve, absorvendo ainda mais a energia residual e reduzindo o risco de traumatismo por força contundente.
Os coletes à prova de balas convencionais modernos adotam principalmente um design de "composto macio-duro". Por exemplo, a camada externa é uma camada macia de Kevlar ou UHMWPE para absorver a energia cinética inicial, a camada intermediária é uma inserção de cerâmica para quebrar a bala e a camada interna é almofadada com fibra de carbono ou material STF, alcançando um equilíbrio entre leveza e alta proteção.
