Resiste 1300 °C sen queimarse! Un traxe de extinción de incendios tecido con rocha volcánica: menor custo, maior protección
Recentemente, tras anos superando obstáculos técnicos, a Universidade Téxtil de Wuhan conseguiu sacar adiante con forza... basalto en fibras máis finas que un cabelo humano e tecéronas en "traxes de escamas de dragón de basalto" capaces de soportar temperaturas de 1300 °C. Este avance, que chamou a atención das principais empresas téxtiles, non só aborda as deficiencias de protección dos traxes tradicionais de extinción de incendios, senón que tamén consegue un rendemento superior a un custo menor. Representantes da Oficina de Bombeiros e Rescate de Wuhan visitaron recentemente a universidade para encargar un lote destes traxes. A innovación espertou o interese non só das empresas locais de Hubei, senón tamén de numerosas empresas téxtiles líderes de todo o país.
"A nosa tecnoloxía de 'fiado con núcleo envolto' é unha técnica versátil e orixinal a nivel mundial. Destaca no campo da roupa especializada resistente a altas temperaturas e xerou máis de 2.000 millóns de yuans en valor industrial", dixo o profesor Xia Zhigang, xefe do grupo de investigación de fiado do equipo do académico Xu Weilin, o 19 de maio. Explicou que o avance en Fibra de basalto A tecnoloxía dos traxes de extinción de incendios non só resolve as limitacións de protección dos traxes convencionais, senón que tamén fai avanzar poderosamente a ciencia dos materiais téxtiles e a industrialización dos equipos de procesamento téxtil, cambiando o panorama da competencia internacional.
Iniciando unha revolución dos materiais: transformando a pedra en "traxes de escamas de dragón de basalto"
"O desafío con respecto a materiais de basalto orixinouse nas necesidades da industria; o noso equipo respondeu activamente a estas demandas levando a cabo unha investigación científica específica."
En 2017, mentres visitaban dúas empresas, Xia Zhigang e o seu equipo escoitaron unha solicitude unánime: poderíanse usar materiais inorgánicos, como o basalto, para extraer fibras, fiar fíos e tecer tecidos para protexer as vidas dos bombeiros na primeira liña?
A fibra de basalto ofrece un excelente illamento térmico e eléctrico, resistencia ao lume e ao frío, alta Química inercia, resistencia á corrosión e baixo custo. Non obstante, as fibras son ríxidas e propensas á fractura fráxil, o que dificulta o control da flexión e torsión non destrutivas e de baixo par durante o procesamento téxtil.
Impulsado pola misión de "arraigar en Hubei e manter o compromiso coa liña de produción", Xia Zhigang propuxo: "Este é un desafío global. Deberiamos intentalo?".
Ao regresar ao laboratorio da universidade, Xia Zhigang organizou un grupo de traballo de investigación e asociouse con empresas téxtiles e de fiado para lanzar unha iniciativa de investigación teórica centrada na innovación de materiais de basalto. A fibra de basalto é unha fibra inorgánica derivada da rocha volcánica de basalto. Grazas ás innovacións nos equipos técnicos e no procesamento, volveuse ultrafina e flexible, ao tempo que conserva a súa resistencia natural ás altas temperaturas e á corrosión.
En 2021, o equipo de investigación e os socios da industria uniron forzas; os laboratorios universitarios colaboraron estreitamente coas liñas de produción das fábricas para realizar probas e validacións continuas. O diámetro da fibra reduciuse de 12 micras e 10 micras a só 5 micras, un terzo do grosor dun cabelo humano. Tras decenas de miles de probas de torsión, cálculos repetidos, validacións experimentais e optimización baseada na retroalimentación, o equipo finalizou un proceso óptimo para a "torsión bidireccional non destrutiva con confinamento". Isto garantiu que a fibra de basalto puidese fiarse cun torsión mínima sen sufrir danos.
"A amabilidade coa pel: ese foi o obstáculo máis difícil para" tecidos de fibra de basalto!" O principal avance do equipo reside na tecnoloxía de "fiado con envoltura de núcleo": as fibras discontinuas brandas retorcénse arredor dun filamento de núcleo de basalto. Este enfoque mantén o núcleo protector "robusto" da fibra de basalto, ao tempo que ofrece unha experiencia de uso lixeira, suave e respectuosa coa pel. "Chamámoslle a esta nova tecnoloxía 'tecnoloxía de formación de fíos de envoltura completa non destrutiva, de baixo par'", explica Xia Zhigang. O seu equipo colaborou con varias empresas durante varios anos para superar os desafíos técnicos, convertendo basalto ríxido en fibras máis finas que o cabelo humano e tecéndoas en "traxes de escamas de dragón de basalto" capaces de soportar temperaturas de 1300 °C. Este avance non só abordou as deficiencias de protección dos equipos tradicionais de extinción de incendios, senón que tamén conseguiu un rendemento superior a un custo competitivo.
Da Lúa ao lugar dos incendios: un traxe de extinción de incendios encarna o "cumio da tecnoloxía humana"
A bandeira nacional exhibida na superficie lunar captou a atención mundial nun instante... En 2024, a "bandeira nacional lunar" Chang'e-6 brillou no espazo. Como a primeira bandeira de fibra de basalto do mundo en exhibirse na Lúa, proporcionou un apoio material fundamental para as misións de exploración espacial profunda do meu país. A tecnoloxía de fiado de fibra de basalto utilizada para esta bandeira foi desenvolvida polo equipo do profesor Xia Zhigang na Universidade Téxtil de Wuhan.
Hoxe en día, a tecnoloxía de fiado desenvolvida polo equipo do profesor Xia non só forma estudantes e técnicos da industria, senón que tamén apoia importantes proxectos nacionais e comercializouse con éxito en varios sectores civís, o que demostra un inmenso potencial de mercado. Os experimentos demostraron que, cando se expoñía á chama dun soplete a 1300 °C durante 10 segundos, o tecido de algodón tradicional acendíase instantaneamente e un traxe de extinción de incendios de aramida queimábase por completo, mentres que o tecido resistente ao lume de fibra de basalto só mostraba un lixeiro ennegrecemento.
En 2025, o equipo colaborou en toda a cadea de subministración con varias empresas nacionais para impulsar a produción a grande escala de fíos fiados con núcleo composto de basalto, fabricando produtos como traxes de extinción de incendios, botas, cordas protectoras e mantas ignífugas.
"En comparación cos traxes tradicionais de extinción de incendios de aramida, traxes de fibra de basalto ofrecen métricas de rendemento superiores: soportan temperaturas de ata 1300 °C e funcionan de forma fiable nun rango de -200 °C a 700 °C, resolvendo eficazmente un colo de botella tecnolóxico crítico.
Xia Zhigang sinalou con orgullo que na actualidade non existen produtos directamente comparables no mercado internacional, o que supón a transición de China de seguidora a líder neste campo. Mentres tanto, o equipo de investigación continúa a traballar coas empresas nunha maior optimización, impulsando a industrialización e a aplicación de produtos innovadores e de maior calidade.
«Da Terra á Lúa, as perspectivas de aplicación da fibra de basalto van moito máis alá dos traxes de extinción de incendios», dixo Xia Zhigang, mirando cara ao futuro. Explicou que a Lúa posúe grandes cantidades de solo lunar cunha composición estrutural similar á do basalto; no futuro, os tecidos de fibra de basalto poderían usarse para fabricar traxes espaciais e facilitar a construción lunar, axudando á humanidade en futuras exploracións lunares.
