Wie lässt man sich inspirieren?
In der Natur ist der Kamelbuckel eine fast perfekte Schutzbarriere, die nur Kamele haben und die verhindern können, dass Kamele tagsüber in der Wüste den extremen thermischen Bedingungen ausgesetzt werden.
Die Wärmedämmung des Fettes im Höcker kann den Wärmeeintrag von außen hemmen. Gleichzeitig können die um den Höcker verteilten Schweißdrüsen eine weitere Überhitzung des Kamels verhindern, indem sie die Richtung des Schweißflusses regulieren. Dadurch ermöglicht die integrierte Funktion der natürlich im Höcker gebildeten inneren Fett- und Schweißdrüsen dem Kamel ein langes Leben im heißen Wüstengebiet.
„Da Kamele in der Wüste bei großen Temperaturunterschieden überleben können, glauben wir, dass ihr Fell eine Besonderheit haben muss.“ Wie kann die vorhandene Textilwebtechnologie kombiniert werden, um das Problem zu lösen, dass persönlicher Wärmeschutz und Wärme- und Nasskomfortmanagement nicht kompatibel sind? Mit unermüdlichen Anstrengungen fand das Team des Akademikers Xu Weilin die Antwort, als es tierische Fasern untersuchte.
Diese Entdeckung erfreute das Team. Durch Warmwalzbehandlung und Ultraschallschweißen integrierte das Forschungsteam die Array-Wärmeisoliereinheit und den speziell geformten Kernabsaugkanal und entwarf ein geschichtetes Gewebe mit höckerartiger Struktur.
Was sind die Vorteile von HHF?
Verglichen mit dem handelsüblichen Schutzgewebe verleiht das hierarchische Strukturdesign des HHF der Schutzkleidung eine ultraniedrige Wärmeleitfähigkeit nach außen, wodurch eine ultrahohe Wärmeschutzleistung in extremen Brandumgebungen realisiert wird. Gleichzeitig kann durch die unidirektionale Feuchtigkeitsleitfunktion des gekoppelten profilierten Dochtkanals im Lagengewebe der vom menschlichen Körper geforderte Wärme- und Feuchtigkeitskomfort erreicht werden. Die Ergebnisse des simulierten Hauttests zeigen, dass die Bodentemperatur und die relative Luftfeuchtigkeit des bionischen Brandschutzgewebes unter extremen Bedingungen (80 Grad) um 20,6 Grad bzw. 13,6 Prozent niedriger sind als bei herkömmlicher Brandschutzkleidung.
Um die Praktikabilität dieses Materials zu überprüfen, haben die Forscher die tatsächlichen Schutz- und Schweißkontrollleistungstests an HHF durchgeführt. Sie wickelten HHF um den Arm des Dummys und überprüften seine Schutzleistung mit einer Butan-Spritzpistole (Flammentemperatur 1500 Grad). "Wir freuen uns sehr, dass der Stoff nach dem Brennen immer noch seine ursprüngliche Farbe und seinen ursprünglichen Zustand behält." Zhang Qian sagte, dass die tatsächlichen Ergebnisse der menschlichen Schweißkontrolle zeigen, dass unter den gleichen Bedingungen die Hautfeuchtigkeit der unteren HHF-Schicht viel niedriger ist als die des herkömmlichen kommerziellen Schutzgewebes. Diese Ergebnisse unterstreichen das große Anwendungspotential von HHF im Personenschutz bei Extrembränden.
„Da dieses Material Wärme isolieren kann, kann es auch auf natürliche Weise warm halten. Neben der Verwendung als Brandschutzkleidung kann es auch zur Verbesserung des Wärme- und Nasskomforts von Personen für Bergsteiger sowie Eis- und Schneesportarten verwendet werden. " Selbstverständlich beschäftigt sich das Team seit langem mit der Erforschung der Licht- und Wärmeregulierung von strukturierten und funktionellen Textilien. Diese Arbeit ist eine der jüngsten Entwicklungen in der Erforschung von Funktionstextilien mit hierarchischer Struktur durch das Team in letzter Zeit. Sie liefert eine neue Idee, um die Anwendung der Mehrschichtstruktur von Funktionstextilien in speziellen Bereichen weiter auszubauen.
Quelle: https://www.tnc.com.cn/info/c-001001-d-3729623.html