ചന്ദ്ര പര്യവേക്ഷണത്തിൽ ലെയേർഡ് ബസാൾട്ട് അൾട്രാ-ഫൈൻ നൂലുകളുടെയും അവയുടെ തുണിത്തരങ്ങളുടെയും പ്രയോഗം

"ഹൈറാർക്കിക്കൽ ബസാൾട്ട് മെറ്റായാർൺ ഫോർ എർഗണോമിക് പ്രൊട്ടക്റ്റീവ് സ്പേസ് ടെക്സ്റ്റൈൽസ്" എന്ന ഗവേഷണ പ്രബന്ധം, വുഹാൻ ടെക്സ്റ്റൈൽ യൂണിവേഴ്സിറ്റിയിലെ നാഷണൽ കീ ലബോറട്ടറി ഓഫ് ന്യൂ ടെക്സ്റ്റൈൽ മെറ്റീരിയൽസ് ആൻഡ് അഡ്വാൻസ്ഡ് പ്രോസസ്സിംഗിൽ നിന്നുള്ള പ്രൊഫസർ സിയാ ഷിഗാങ്ങിന്റെയും അക്കാദമിഷ്യൻ സു വെയ്‌ലിന്റെയും സംഘം, പ്രൊഫസർ ടാവോ ഗുവാങ്മിങ്ങുമായി സഹകരിച്ച് മാറ്റർ ജേണലിൽ പ്രസിദ്ധീകരിച്ചു. പുതിയ ടെക്സ്റ്റൈൽ മെറ്റീരിയലുകൾക്കും അഡ്വാൻസ്ഡ് പ്രോസസ്സിംഗിനുമുള്ള ഈ ഗവേഷണ സംഘം ആദ്യം കോർ-സ്പൺ സ്പിന്നിംഗ് സാങ്കേതികവിദ്യ "കോക്സിയൽ സ്പൈറൽ റാപ്പ് സ്പിന്നിംഗ്" നിർദ്ദേശിച്ചു, ഇത് അൾട്രാഫൈൻ സ്കെയിലിൽ ബസാൾട്ട് ഫൈബറിന്റെ നോൺ-ഡിസ്ട്രക്റ്റീവ്, ലോ-ടോർക്ക്, ഉയർന്ന നിലവാരമുള്ളതും വലിയ തോതിലുള്ളതുമായ സ്പിന്നിംഗ്, നെയ്ത്ത്, പ്രയോഗം എന്നിവയുടെ വെല്ലുവിളികളെ അഭിസംബോധന ചെയ്യുന്നു. ഉയർന്ന കാഠിന്യവും ഉയർന്ന പൊട്ടലും ഉള്ള അജൈവ ഫൈബർ വസ്തുക്കളുടെ വലിയ തോതിലുള്ള, ചർമ്മത്തിന് അനുയോജ്യമായ, വഴക്കമുള്ള ടെക്സ്റ്റൈൽ പ്രോസസ്സിംഗിന് ഇത് ഒരു പുതിയ പാത തുറക്കുന്നു, ഇത് ഉയർന്ന പ്രകടനമുള്ള സംരക്ഷണ വസ്തുക്കളുടെ അടിയന്തിര ആവശ്യം നിറവേറ്റാൻ അനുവദിക്കുന്നു. ബഹിരാകാശം ഫീൽഡ്. പ്രബന്ധത്തിന്റെ ആദ്യ രചയിതാവ് പ്രൊഫസർ സിയ ഷിഗാങ് ആണ്, അനുബന്ധ രചയിതാക്കൾ അക്കാദമിഷ്യൻ സൂ വെയ്‌ലിൻ, പ്രൊഫസർ താവോ ഗുവാങ്മിംഗ് എന്നിവരാണ്. ഈ പ്രബന്ധം ജേണൽ കവർ ലേഖനമായി തിരഞ്ഞെടുക്കപ്പെട്ടു.

ശ്രേണിക്രമീകരണത്തിന്റെ പ്രയോഗം ബസാൾട്ട് അൾട്രാഫൈൻ നൂൽ ഭാവിയിലെ മനുഷ്യ ബഹിരാകാശ കുടിയേറ്റത്തിന് നിർണായകമായ ഒരു സാഹചര്യമാണ് ചന്ദ്ര പര്യവേഷണത്തിലെ അതിന്റെ തുണിത്തരങ്ങൾ. ഈ ശ്രേണിപരമായ ബസാൾട്ട് അൾട്രാഫൈൻ നൂലിന് വഴക്കം, ഉയർന്ന ശക്തി, മികച്ച സ്ഥിരത എന്നിവയുണ്ട്, കൂടാതെ ശക്തമായ സൗരവികിരണത്തെയും ബഹിരാകാശത്തെ തീവ്രമായ താപനില വ്യതിയാനങ്ങളെയും ഫലപ്രദമായി പ്രതിരോധിക്കുന്ന മൃദുവായ തുണിത്തരങ്ങളിൽ നെയ്തെടുക്കാനും കഴിയും. പൊട്ടുന്ന അജൈവ ബസാൾട്ട് ഫൈബറിനെ പ്രായോഗികവും എർഗണോമിക് സംരക്ഷണമുള്ളതുമായ ബഹിരാകാശ തുണിത്തരങ്ങളാക്കി മാറ്റുന്നതിനുള്ള ഒരു പുതിയ രീതിക്ക് ഈ ഗവേഷണം തുടക്കമിടുന്നു.

സമീപ വർഷങ്ങളിൽ, ആഗോളതലത്തിൽ ആഴത്തിലുള്ള ബഹിരാകാശ പര്യവേഷണത്തിന്റെയും വാണിജ്യ ബഹിരാകാശത്തിന്റെയും ദ്രുതഗതിയിലുള്ള വികസനത്തോടെ, വ്യവസായത്തിന്റെ ആവശ്യം ഭാരം കുറഞ്ഞത്, അങ്ങേയറ്റം പരിസ്ഥിതി പ്രതിരോധശേഷിയുള്ള വസ്തുക്കളുടെ ഉപയോഗം കുത്തനെ വർദ്ധിച്ചു.ബസാൾട്ട് ഫൈബർഅഗ്നിപർവ്വത പാറയിൽ നിന്ന് ഉരുത്തിരിഞ്ഞ, കുറഞ്ഞ ചെലവ്, ഉയർന്ന താപനില പ്രതിരോധം, ഉയർന്ന താപ ഇൻസുലേഷൻ, വികിരണ പ്രതിരോധം, നാശന പ്രതിരോധം, പുകയില്ലാതെ ജ്വലിക്കാത്തത് തുടങ്ങിയ പ്രമുഖ ഗുണങ്ങളുണ്ട്, റെയിൽ ഗതാഗതം, പ്രത്യേക സംരക്ഷണം, സിവിൽ എഞ്ചിനീയറിംഗ് എന്നിവയുൾപ്പെടെ ഒന്നിലധികം മേഖലകളിൽ മത്സരാധിഷ്ഠിത വിന്യാസം ആകർഷിക്കുന്നു. എന്നിരുന്നാലും, അതിന്റെ അന്തർലീനമായ ഉയർന്ന കാഠിന്യവും ഉയർന്ന മോഡുലസും അൾട്രാഫൈൻ സ്കെയിലിൽ പൊട്ടുന്ന ഒടിവുകൾക്ക് ഇത് വളരെ സാധ്യതയുള്ളതാക്കുന്നു; പരമ്പരാഗത ഉയർന്ന ടോർക്ക് സ്പിന്നിംഗ് ഫൈബർ കേടുപാടുകൾക്കും ശക്തിയിൽ മൂർച്ചയുള്ള ഇടിവിനും കാരണമാകുന്നു, ഇത് "നശിപ്പിക്കാത്ത, കുറഞ്ഞ ടോർക്ക്, പൂർണ്ണമായും പൊതിഞ്ഞ, ചർമ്മത്തിന് അനുയോജ്യമായ, വഴക്കമുള്ള" ഉയർന്ന നിലവാരമുള്ള നൂൽ ഒരു ദീർഘകാല "തടസ്സം" പ്രശ്നമായി മാറുന്നു, ഇത് ബസാൾട്ട് ഫൈബർ ടെക്സ്റ്റൈൽ ആപ്ലിക്കേഷൻ സിസ്റ്റത്തിലേക്ക് പ്രവേശിക്കുന്നത് നിയന്ത്രിക്കുന്നു.

സാങ്കേതികവിദ്യ വികസന സമയരേഖ

ഈ സാങ്കേതിക തടസ്സം പരിഹരിക്കുന്നതിനും അങ്ങേയറ്റത്തെ സംരക്ഷണ ആപ്ലിക്കേഷനുകളുടെ ആവശ്യങ്ങൾ നിറവേറ്റുന്നതിനുമായി, ഒരു ആഭ്യന്തര കമ്പനി വുഹാൻ ടെക്സ്റ്റൈൽ സർവകലാശാലയിലെ പ്രൊഫസർ സിയാ ഷിഗാങ്ങിന്റെ സംഘവുമായി സഹകരിച്ചു. നൂൽനൂൽക്കൽ, നൂൽ നിർമ്മാണം, നെയ്ത്ത്, ചായം പൂശൽ തുടങ്ങി മുഴുവൻ വ്യാവസായിക പ്രക്രിയയും അവർ കൈകാര്യം ചെയ്തു:

• 2019: ആദ്യമായി നിർദ്ദേശിച്ച നോൺ-ഡിസ്ട്രക്റ്റീവ് റാപ്പിംഗ് സ്പിന്നിംഗ്.

• 2020: ആദ്യത്തെ ചർമ്മ സൗഹൃദ ഉൽപ്പന്നം വിജയകരമായി വികസിപ്പിച്ചെടുത്തു. ബസാൾട്ട് ഫൈബർ താപ സംരക്ഷണ തുണി.

• 2021: വസ്ത്ര തുണിത്തരങ്ങളിൽ ഉപയോഗിക്കുന്ന അൾട്രാഫൈൻ ബസാൾട്ട് ഫൈബറിനായി കൃത്യത നിയന്ത്രിത ഡ്രോയിംഗ് സാങ്കേതികവിദ്യ കൈവരിച്ചു.

• 2022: ഉയർന്ന നിലവാരമുള്ള, കുറഞ്ഞ ടോർക്ക്, നാശമുണ്ടാക്കാത്ത, പൂർണ്ണമായും മൂടിയ, ഉയർന്ന അനുപാതത്തിലുള്ള ലബോറട്ടറി വിജയകരമായി രൂപകൽപ്പന ചെയ്ത് നൂൽപ്പിച്ചു. ബസാൾട്ട് ഫൈബർ നേർത്ത നൂൽ.

• 2023: ബസാൾട്ട് ഫൈബറിന്റെ നാശരഹിതവും പൂർണ്ണ കവറേജുള്ളതുമായ സ്പിന്നിംഗിന് അനുയോജ്യമായ സമ്പൂർണ്ണ വ്യാവസായിക പ്രക്രിയകളുടെയും ഉപകരണങ്ങളുടെയും സ്ഥിരതയുള്ള പ്രവർത്തനം.

• 2023 മുതൽ ഇന്നുവരെ: പ്രക്രിയകളുടെയും ഉപകരണങ്ങളുടെയും തുടർച്ചയായ ഒപ്റ്റിമൈസേഷനും മെച്ചപ്പെടുത്തലും, ഉൽപ്പാദനത്തിനുള്ള ഓർഡറുകൾ എടുക്കൽ, അങ്ങേയറ്റത്തെ സംരക്ഷണ സാഹചര്യങ്ങൾക്കായി ഉയർന്ന നിലവാരമുള്ള ബസാൾട്ട് ഫൈബർ സംരക്ഷണ തുണിത്തരങ്ങൾ വികസിപ്പിക്കൽ.

• 2024: വുഹാൻ ടെക്സ്റ്റൈൽ യൂണിവേഴ്സിറ്റി വികസിപ്പിച്ചെടുത്ത ബസാൾട്ട് ഫൈബർ കൊണ്ട് നിർമ്മിച്ച ചൈനീസ് ദേശീയ പതാക, ചാങ്'ഇ-6 ദൗത്യം ചന്ദ്രന്റെ മറുവശത്ത് വിജയകരമായി ഉയർത്തി, ബസാൾട്ട് അങ്ങേയറ്റത്തെ സംരക്ഷണ തുണിത്തരങ്ങളുടെ ശ്രദ്ധയും പ്രയോഗ വ്യാപനവും കൂടുതൽ പ്രോത്സാഹിപ്പിച്ചു.

• 2025: എയ്‌റോ-എഞ്ചിൻ കോർപ്പറേഷൻ ഓഫ് ചൈന ഹാങ്‌യു ലൈഫ് സപ്പോർട്ട് എക്യുപ്‌മെന്റ് കമ്പനി ലിമിറ്റഡും വുഹാൻ ടെക്സ്റ്റൈൽ യൂണിവേഴ്‌സിറ്റിയിലെ അക്കാദമിഷ്യൻ സൂ വെയ്‌ലിന്റെ സ്പിന്നിംഗ് ടീമും സംയുക്തമായി ഒരു "ബസാൾട്ട് ഫൈബർ എറ" ഇന്നൊവേഷൻ ടീം സ്ഥാപിച്ചു. അസംസ്കൃത വസ്തുക്കൾ മുതൽ തുണിത്തരങ്ങൾ വരെ, അന്താരാഷ്ട്ര ബഹിരാകാശ ശാസ്ത്ര അതിർത്തികളെയും പ്രധാന ദേശീയ തന്ത്രപരമായ ആവശ്യങ്ങളെയും അഭിസംബോധന ചെയ്യുന്ന ബസാൾട്ട് ഫൈബറിന്റെ ഫുൾ-ചെയിൻ എയ്‌റോസ്‌പേസ് ആപ്ലിക്കേഷൻ വിപുലീകരണത്തെക്കുറിച്ചുള്ള ആഴത്തിലുള്ള ഗവേഷണത്തിനും പ്രോത്സാഹനത്തിനും ഈ ടീം സമർപ്പിതമാണ്.

നവീകരണവും പ്രകടനവും

പ്രൊഫസർമാരായ സു വെയ്‌ലിൻ, സിയ ഷിഗാങ്, താവോ ഗുവാങ്മിംഗ് എന്നിവരുടെ നേതൃത്വത്തിൽ, ഷാങ് ലുലു, സു ആവോ, ഷാങ് ഷിലിയാങ് തുടങ്ങിയ ബിരുദ വിദ്യാർത്ഥികളോടൊപ്പം, സംഘം തുടർച്ചയായി നിലവിലുള്ള സാങ്കേതികവിദ്യ നവീകരിക്കുകയും മെച്ചപ്പെടുത്തുകയും ചെയ്തു. നോൺ-ഡിസ്ട്രക്റ്റീവ്, ലോ-ടോർക്ക് നൂൽ രൂപീകരണം, മൾട്ടി-ലെവൽ സ്റ്റേബിൾ കവറേജ് തുടങ്ങിയ പ്രധാന സാങ്കേതിക, ഉപകരണ കണ്ടുപിടുത്തങ്ങളെ മറികടന്ന് അവർ "കോക്സിയൽ സ്പൈറൽ റാപ്പ് സ്പിന്നിംഗ്" സാങ്കേതികവിദ്യയ്ക്ക് തുടക്കമിട്ടു.

അവർ വ്യാവസായിക തലത്തിലുള്ള, തുടർച്ചയായ, മൾട്ടി-ലെവൽ, ഓർഗാനിക്-ഇനോർഗാനിക് സംയുക്ത, ചർമ്മ സൗഹൃദ, വഴക്കമുള്ള ബസാൾട്ട് മെറ്റാ-സ്ട്രക്ചറൽ നൂലിന്റെ (മെറ്റായേൺ) ഉത്പാദനം നേടി.

• ഉൽപ്പാദിപ്പിച്ച മെറ്റായാർണിന്റെ ശക്തി യഥാർത്ഥ ബസാൾട്ട് ഫിലമെന്റിനെ അപേക്ഷിച്ച് 27.76% വർദ്ധിച്ചു.

• മറ്റ് വാണിജ്യ നൂലുകളെ അപേക്ഷിച്ച് നൂലിന്റെ ശേഷിക്കുന്ന ടോർക്ക് ഗണ്യമായി കുറഞ്ഞു, ഇത് ചർമ്മത്തിന് അനുയോജ്യമായതും വഴക്കമുള്ളതുമായ മെറ്റായാർൺ ഉൽപ്പന്നങ്ങളിൽ നേരിട്ട് നെയ്തെടുക്കുന്നതിനോ നെയ്തെടുക്കുന്നതിനോ അനുവദിച്ചു.

സങ്കീർണ്ണവും അങ്ങേയറ്റത്തെതുമായ ബഹിരാകാശ പരിതസ്ഥിതികളെ അഭിമുഖീകരിക്കുന്ന മെറ്റായാർൺ ഉൽപ്പന്നങ്ങൾ മികച്ച പാരിസ്ഥിതിക പൊരുത്തപ്പെടുത്തലും ഘടനാപരമായ സ്ഥിരതയും പ്രകടമാക്കുന്നു:

• വഴക്കമുള്ള ഉൽപ്പന്നത്തിന്റെ ശക്തി ക്ഷയിച്ചില്ല, മറിച്ച് വർദ്ധിച്ചു, 200°C-ൽ ദ്രാവക നൈട്രജൻ, 300°C-ൽ ചൂട് വായു എന്നിവ ഉപയോഗിച്ച് തുടർച്ചയായി ഫ്ലഷ് ചെയ്തതിനു ശേഷം, ശക്തമായ സൗരവികിരണത്തിന് ദീർഘനേരം എക്സ്പോഷർ ചെയ്തതിനു ശേഷം.

• 1300°C ജ്വാലയിൽ കത്തിയിട്ടും ഇത് ഘടനാപരമായ സമഗ്രത നിലനിർത്തി.

• മെറ്റാനൂൽ നെയ്ത ഉൽപ്പന്നങ്ങൾക്ക് വിള്ളൽ വീഴുമ്പോൾ നീളം കൂടും. 421%.

• 30 ഡിഗ്രിയിൽ താഴെ പോലും അവ മികച്ച ജ്വാല പ്രതിരോധവും അഗ്നി പ്രതിരോധവും നിലനിർത്തുന്നു.%, "ആശ്വാസത്തിന്റെയും സംരക്ഷണത്തിന്റെയും" സംയോജിത പ്രവർത്തനം കൈവരിക്കുന്നു.