Версия для слабовидящих
Хлопковая ткань для костюма супергероя Печать Email
Новости об инновациях
15.04.2015

Рисунок из ACS Nano 2015, DOI: 10.1021/acsnano.5b00121. Рисунок из ACS Nano 2015, DOI: 10.1021/acsnano.5b00121.

Создание суперзащитного костюма, который позволит его носителю не гореть в огне и не тонуть в воде, перестало быть чем-то фантастичным – китайские исследователи разработали самовосстанавливающееся трехслойное покрытие, которое сможет обеспечить хлопчатобумажной ткани огнестойкость и водонепроницаемость.

По словам Цюньци Суна (Junqi Sun) из Университета Цилинь, огнестойкие пропитки, которыми обычно обрабатывают ткани для изготовления детской одежды, постельного белья и обивки для мебели, могут вымываться из ткани при ее стирке.

Сун предположил, что

добавка водоотталкивающего покрытия могла бы продлить время нахождения водорастворимых огнезащитных веществ в ткани. Сун решил проверить свое предположение, используя высокоустойчивое самовосстанавливающееся водостойкое покрытие, разработанное ранее в его лаборатории.

Супергидрофобные покрытия, подобные тем, что можно найти на перьях водоплавающих птиц или листьях лотоса, отталкивают воду благодаря особенностям микро- и наностроения поверхности, а также из-за того, что они со стоят из веществ с низким поверхностным натяжением. Гидрофобные поверхности, разработанные в группе Суна, достигают супергидрофобности благодаря сочетанию аналогичных свойств – исследователи наносили на пористую ткань особым образом агрегированные ансамбли каркасных молекул – фторированных полиэдрических олигомеров силсесквиоксана (F-POSS).

Фторированные алкильные цепи молекул F-POSS отталкивают воду, а способ агрегации олигомеров является дополнительным фактором, препятствующим растеканию водных капель на поверхности покрытия. Самовосстановление разработанной поверхности происходит за счет дополнительных молекул F-POSS, привитых к пористой подложке.

Исследователи из группы Суна нанесли слой огнезащитного покрытия между водозащитным слоем и хлопком, в качестве огнестойкого состава были выбраны полифосфат аммония (АРР) и разветвленный полиэтиленимин (bPEI). Комбинация этих веществ блокирует распространение тепла и кислорода, увеличиваясь в размерах при нагревании, формируя огарок и выделяя инертные газы, снижая концентрацию кислорода.

Последовательное погружение образцов хлопчатобумажной ткани в растворы APP, bPEI и F-POSS позволило получить образцы пропитанного текстиля, которые были испытаны следующим образом – полоску образца длиной 30 см помещали в пламя на 12 секунд.

Необработанная хлопчатобумажная ткань сгорала полностью за 14 секунд, в то время как по обработанной фронт пламени поднимался не более, чем на 4 см за все время ее контакта с открытым огнем.

Следующим этапом испытаний была проверка на долговечность – имитировалось выгорание ткани на солнце, а также поверхность ткани обрабатывали плазмой из кислорода, разрушавшей F-POSS. Оказалось, что недолгое помещение ткани в среду с влажностью 35% восстанавливало супергидрофобность, причем такое восстановление покрытия может осуществляться 10 раз, после 10 цикла облучения или кислородной обработки для полного восстановления супергидрофобности необходимо поместить новый материал на четыре часа в среду со 100%-ной влажностью.

Еще одна проверка нового материала была предназначена для выяснения его устойчивости к износу – образец модифицированной ткани подвергали механическому трению, продолжавшемуся до начала разрыва хлопковых волокон – после этих операций в тесте на огнестойкость прогорало только 13 см от 30 см тканевой полосы, поверхность самовосстанавливалась за 4 часа. Сун приписывает такую долговечность нового материала тому, что компоненты пропитки глубоко проникают в волокна хлопка. И сам Сун, и его коллеги считают, что

новый материал вполне сможет найти применение для изготовления защитных костюмов военных, полиции и спасателей.

Источник - http://www.nanonewsnet.ru/news/2015/khlopkovaya-tkan-dlya-kostyuma-supergeroya

 

Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта