Làm thế nào để các lớp đa mô và các nanocomposites thay đổi pha trang bị các loại vải leo núi để đồng thời thách thức áp suất thủy tĩnh, mài mòn băng và mệt mỏi thiếu oxy?

Vải leo núi , được thiết kế cho các cổ phần dọc ở nhiệt độ dưới 0 và gió mạnh, dựa vào các lớp có cấu trúc phân cấp để điều hòa các nhu cầu hiệu suất đối nghịch thông qua khoa học vật liệu chính xác. Lớp ngoài cùng thường sử dụng màng polyamide 20 505050 được gia cố bằng sợi ống nano carbon (CNT) (3, 5% theo trọng lượng), được dệt trong kiến ​​trúc trực giao 2.5D. Cấu hình này đạt được điện trở thủy tĩnh ≥25.000 mmh₂o (ISO 811 được thử nghiệm) trong khi vẫn duy trì tốc độ truyền hơi độ ẩm (MVTR) là 15.000 Lỗi20.000 g/m2/24hr để ngăn chặn cả độ bão hòa bên ngoài và độ ngưng tụ bên trong. Việc gia cố CNT tăng cường khả năng chống mài mòn đối với 50.000 chu kỳ Martindale, chống lại các lực cắt tinh thể băng phổ biến ở độ cao trên 6.000 mét.

Bên dưới điều này, một lớp giữa của các sợi nano polytetrafluoroethylen (EPTFE) (EPTFE) (đường kính 200500500nm) tạo thành một rào cản thoáng khí. Không giống như các màng vi mô thông thường, các sợi này được căn chỉnh thông qua thao tác trường tĩnh điện trong quá trình quay, tạo ra các con đường quanh 0,1 0,10.3m, ngăn chặn sự xâm nhập của nước lỏng nhưng cho phép khuếch tán hơi nước phân tử. Để ngăn chặn sự tích lũy băng giá, EPTFE được pha tạp với các polyme zwitterionic làm giảm cường độ bám dính băng xuống <10 kPa (ASTM D3708), khiến các tấm băng giảm xuống dưới căng thẳng cơ học tối thiểu.

Lớp bên trong tích hợp các vật liệu thay đổi pha (PCM) trong ma trận polyester lõi rỗng. Các viên nang siêu nhỏ dựa trên parafin (5202020) với nhiệt độ tan chảy được điều chỉnh thành 18 nhiệt28 ° C được nhúng qua lớp phủ bọt, hấp thụ nhiệt trao đổi chất trong quá trình leo trèo và giải phóng nó trong các khoảng thời gian nghỉ ngơi. Bộ đệm nhiệt này, kết hợp với các sợi dẫn điện được phủ graphene được dệt ở 8 sợi1212/cm, điều chỉnh nhiệt độ da trong phạm vi ± 2 ° C ngay cả khi điều kiện bên ngoài xoay trong khoảng từ -30 ° C và 15 ° C. Mạng dẫn điện cũng tiêu tan các điện tích tĩnh (<0,5 kV) được tạo ra bởi gió khô, độ cao, giảm thiểu sự khó chịu và nhiễu thiết bị.

Công nghệ kết dính đóng một vai trò quan trọng trong việc duy trì tính toàn vẹn của lớp. Chất kết dính nóng polyurethane phản ứng, được áp dụng trong các mẫu không liên tục 50 ,8080 thông qua các lớp hình áp điện, các lớp liên kết mà không ảnh hưởng đến độ thở. Những chất kết dính này xử lý thông qua độ ẩm khí quyển, hình thành các liên kết urê chịu được ứng suất cắt lên tới 0,8 MPa ở -40 ° C (ASTM D4498). Đối với các vùng mặc cao như vai và đầu gối, các bản vá sợi aramid cắt laser (200 sắt300 GSM) được gắn kết hợp với lớp bên ngoài bằng cách sử dụng các laser Co₂, tạo ra các tấm chắn mài mòn liền mạch chịu tải trọng kéo 10 kN mà không bị phân định.

Phản ứng động đối với tình trạng thiếu oxy được thiết kế thông qua tích hợp dệt thông minh. Các cảm biến oxy dựa trên luồng, được in bằng các điện cực màu xanh/carbon Phổ, theo dõi mức độ oxy hóa máu (Spo₂) thông qua phương pháp phản xạ quang học. Dữ liệu được truyền qua các sợi polyamide được phủ bạc (0,5 Hàng1,0 ω/cm) đến một trung tâm có thể đeo được, kích hoạt các máy nén vi mô trong các tấm thông gió tích hợp để tăng luồng khí 30% 50% khi giảm xuống dưới 85%.

Các đổi mới sản xuất bao gồm lắng đọng hơi hóa học tăng cường huyết tương (PECVD) của lớp phủ carbon giống như kim cương (DLC) trên bề mặt sợi, giảm hệ số ma sát (Hồi) xuống 0,05. Sau điều trị với các silan fluorinated thông qua truyền dịch siêu tới hạn mang lại các bề mặt toàn năng làm cho dầu, muối và chất gây ô nhiễm sinh học cần thiết cho các cuộc thám hiểm nhiều ngày.

Các lần lặp mới nổi kết hợp các chất đàn hồi poly (urea-urethane) tự phục hồi trong lớp bên ngoài, sửa chữa tự trị bằng thuốc lá vi mô thông qua cấu hình lại liên kết disulfide do UV kích hoạt. Các thử nghiệm tại hiện trường cho thấy sự phục hồi cường độ nước mắt 95% sau 72 giờ tiếp xúc với năng lượng mặt trời, kéo dài tuổi thọ hàng may mặc trong môi trường UV Alps không ngừng.