Jak się inspirować?
W naturze garb wielbłąda jest prawie idealną barierą ochronną unikalną dla wielbłądów, która może przez długi czas chronić wielbłądy przed wpływem ekstremalnego środowiska termicznego w ciągu dnia na pustyni.
Izolacja termiczna tłuszczu wewnątrz garbu może hamować dopływ ciepła z zewnątrz. Jednocześnie gruczoły potowe rozmieszczone wokół garbu mogą zapobiegać dalszemu przegrzaniu wielbłąda, regulując kierunek przepływu potu. Dzięki temu zintegrowana funkcja wewnętrznych gruczołów tłuszczowych i potowych naturalnie wykształconych w garbie umożliwia wielbłądowi długie życie na gorącym terenie pustynnym.
„Uważamy, że skoro wielbłądy mogą przetrwać na pustyni przy dużej różnicy temperatur, ich futro musi być wyjątkowe”. Jak połączyć istniejącą technologię tkania tekstyliów, aby rozwiązać problem niekompatybilności osobistej ochrony termicznej oraz zarządzania komfortem cieplnym i mokrym? Dzięki nieustannym wysiłkom zespół akademika Xu Weilina znalazł odpowiedź, badając włókna zwierzęce.
To odkrycie zachwyciło zespół. Dzięki walcowaniu na gorąco i zgrzewaniu ultradźwiękowemu zespół badawczy zintegrował jednostkę izolacji termicznej i kanał ssący o specjalnym kształcie rdzenia oraz zaprojektował warstwową tkaninę o strukturze przypominającej garb.
Jakie są zalety HHF?
W porównaniu z komercyjną tkaniną ochronną, hierarchiczna konstrukcja HHF zapewnia odzieży ochronnej bardzo niską przewodność cieplną w kierunku zewnętrznym, zapewniając ultra wysoką ochronę termiczną w ekstremalnych warunkach pożarowych. Jednocześnie jednokierunkowa funkcja przewodzenia wilgoci zapewniona przez połączony profilowany kanał odprowadzający wilgoć w warstwowej tkaninie może zapewnić komfort termiczny i wilgoć wymagany przez ludzkie ciało. Symulowane wyniki testów skórnych pokazują, że temperatura na dole i wilgotność względna bionicznej tkaniny przeciwpożarowej w ekstremalnych warunkach (80 stopni) są odpowiednio o 20,6 stopnia i 13,6 procent niższe niż w przypadku tradycyjnej odzieży przeciwpożarowej.
Aby zweryfikować praktyczność tego materiału, naukowcy przeprowadzili rzeczywiste testy skuteczności ochrony i kontroli potu na HHF. Owinęli HHF wokół ramienia manekina i sprawdzili jego skuteczność ochronną za pomocą pistoletu butanowego (temperatura płomienia 1500 stopni). "Jesteśmy bardzo szczęśliwi, że tkanina po wypaleniu nadal zachowuje swój pierwotny kolor i stan." Zhang Qian powiedział, że rzeczywiste wyniki kontroli ludzkiego potu pokazują, że w tych samych warunkach wilgotność skóry dolnej warstwy HHF jest znacznie niższa niż w przypadku tradycyjnej komercyjnej tkaniny ochronnej. Wyniki te podkreślają ogromny potencjał zastosowań HHF w ochronie osobistej w ekstremalnych pożarach.
„W rzeczywistości, ponieważ ten materiał może izolować ciepło, może również naturalnie utrzymywać ciepło. Oprócz zastosowania w odzieży przeciwpożarowej, może być również używany do poprawy komfortu termicznego i mokrego osób uprawiających alpinizm oraz uprawiających sporty na lodzie i śniegu. " Rozumie się, że zespół od dawna zajmuje się badaniem regulacji światła i ciepła tekstyliów strukturalnych i funkcjonalnych. Ta praca jest jednym z najnowszych osiągnięć zespołu w badaniach struktury hierarchicznej tekstyliów funkcjonalnych przeprowadzonych ostatnio przez zespół. Stanowi nowy pomysł na dalsze rozszerzenie zastosowania wielowarstwowej struktury tekstyliów funkcjonalnych w specjalnych dziedzinach.
źródło: https://www.tnc.com.cn/info/c-001001-d-3729623.html