Tiflaħ 1300°C Mingħajr Ma Tinħaraq! Ilbies tat-tifi tan-nar minsuġ minn blat vulkaniku—Spiża aktar baxxa, Protezzjoni aktar b'saħħitha

Riċentement, wara snin ta’ għeleb ostakli tekniċi, l-Università tat-Tessuti ta’ Wuhan irnexxielha tiġbed b’suċċess Bażalt f'fibri ifjen minn xagħar uman u nisġuhom f'"Basalt Dragon-Scale Suits" kapaċi jifilħu temperaturi ta' 1300°C. Din l-iskoperta, li ġibdet l-attenzjoni ta' intrapriżi ewlenin tat-tessuti, mhux biss tindirizza n-nuqqasijiet protettivi tal-ilbiesi tradizzjonali tat-tifi tan-nar iżda tikseb ukoll prestazzjoni superjuri bi prezz aktar baxx. Rappreżentanti mill-Uffiċċju tat-Tifi tan-Nar u s-Salvataġġ ta' Wuhan reċentement żaru l-università biex jikkummissjonaw lott ta' dawn l-ilbiesi. L-innovazzjoni ġibdet l-interess mhux biss min-negozji lokali ta' Hubei iżda wkoll minn bosta kumpaniji ewlenin tat-tessuti madwar il-pajjiż.

"It-teknoloġija tagħna 'Core-Wrapped Spinning' hija teknika globalment oriġinali u versatili. Tispikka fil-qasam tal-ħwejjeġ speċjalizzati reżistenti għal temperaturi għoljin u ġġenerat aktar minn 2 biljun wan f'valur tal-industrija," qal il-Professur Xia Zhigang, kap tal-grupp ta' riċerka dwar l-għażil taħt it-tim tal-Akkademiku Xu Weilin, fid-19 ta' Mejju. Huwa spjega li l-avvanz fi Fibra tal-Bażalt It-teknoloġija tal-ilbiesi tat-tifi tan-nar mhux biss issolvi l-limitazzjonijiet protettivi tal-ilbiesi konvenzjonali iżda tavvanza wkoll b'mod qawwi x-xjenza tal-materjali tat-tessuti u l-industrijalizzazzjoni tat-tagħmir tal-ipproċessar tat-tessuti, u b'hekk tbiddel ix-xenarju tal-kompetizzjoni internazzjonali.

Nixprunaw Rivoluzzjoni fil-Materjali: Nibdlu l-Ġebla f'"Kostumi tal-Bażalt fuq Skala ta' Dragun"

"L-isfida rigward materjali tal-bażalt oriġinaw mill-bżonnijiet tal-industrija; it-tim tagħna wieġeb b'mod attiv għal dawn it-talbiet billi wettaq riċerka xjentifika ddedikata."

Fl-2017, waqt li kienu qed iżuru żewġ kumpaniji, Xia Zhigang u t-tim tiegħu semgħu talba unanima: Jistgħu materjali inorganiċi—bħall-bażalt—jintużaw biex jiġu estratti l-fibri, jinsġu l-ħjut, u jinsġu d-drapp biex jissalvagwardjaw il-ħajjiet tal-pompieri fuq quddiem nett?

Il-fibra tal-bażalt toffri insulazzjoni termali u elettrika eċċellenti, reżistenza għan-nar u l-kesħa, għolja Kimika inerzja, reżistenza għall-korrużjoni, u spiża baxxa. Madankollu, il-fibri huma riġidi u suxxettibbli għal ksur fraġli, u dan jagħmel it-tgħawwiġ u t-tidwir mhux distruttivi u b'torque baxx waqt l-ipproċessar tat-tessuti diffiċli biex jiġu kkontrollati.

Immexxi minn missjoni li "jistabbilixxi ruħu f'Hubei u jibqa' impenjat mal-linja tal-produzzjoni," Xia Zhigang ippropona: "Din hija sfida globali—għandna nippruvawha?"

Malli rritorna fil-laboratorju tal-università, Xia Zhigang organizzat task force ta’ riċerka u ssieħbet ma’ intrapriżi tal-għażil tal-fibra u tat-tessuti biex tniedi inizjattiva ta’ riċerka teoretika ffukata fuq l-innovazzjoni tal-materjal tal-bażalt. Il-fibra tal-bażalt hija fibra inorganika derivata mill-blat vulkaniku tal-bażalt. Permezz ta’ innovazzjonijiet fit-tagħmir tekniku u l-ipproċessar, saret ultra-fina u flessibbli, filwaqt li żammet ir-reżistenza naturali tagħha għal temperaturi għoljin u korrużjoni.

Fl-2021, it-tim tar-riċerka u l-imsieħba tal-industrija ngħaqdu flimkien; il-laboratorji tal-università kkollaboraw mill-qrib mal-linji tal-produzzjoni tal-fabbriki biex iwettqu ttestjar u validazzjoni kontinwi. Id-dijametru tal-fibra tnaqqas minn 12-il mikron u 10 mikron għal 5 mikron biss—terz tal-ħxuna ta’ xagħra umana. Wara għexieren ta’ eluf ta’ testijiet tat-torque, kalkoli ripetuti, validazzjonijiet sperimentali, u ottimizzazzjoni bbażata fuq ir-rispons, it-tim iffinalizza proċess ottimali għal "brim mhux distruttiv u bidirezzjonali b’konfinament." Dan żgura li l-fibra tal-bażalt setgħet tiġi mdawra b’torque minimu filwaqt li tibqa’ bla ħsara.

"Li ma tagħmilx ħsara lill-ġilda—dak kien l-aktar ostaklu diffiċli għal" drappijiet tal-fibra tal-bażalt!" L-iskoperta ewlenija tat-tim tinsab fit-teknoloġija tal-"għażil bil-qalba": fibri bażiċi rotob huma mibrumin madwar filament tal-qalba tal-bażalt. Dan l-approċċ iżomm il-qalba protettiva "robusta" tal-fibra tal-bażalt filwaqt li jipprovdi esperjenza ta' lbies ħafifa, ratba u li ma tagħmilx ħsara lill-ġilda. "Semmejna din it-teknoloġija l-ġdida 'teknoloġija ta' formazzjoni ta' ħjut mhux distruttivi, b'torque baxx, b'tgeżwir sħiħ,'" jispjega Xia Zhigang. It-tim tiegħu kkollabora ma' diversi intrapriżi fuq diversi snin biex jegħleb l-isfidi tekniċi, billi ġibed il-bażalt riġidu f'fibri ifjen mix-xagħar uman u nisġahom f'"Basalt Dragon-Scale Suits" kapaċi jifilħu temperaturi ta' 1,300°C. Din l-iskoperta mhux biss indirizzat in-nuqqasijiet protettivi tat-tagħmir tradizzjonali tat-tifi tan-nar iżda kisbet ukoll prestazzjoni superjuri bi prezz kompetittiv.

Mill-Qamar sal-Post tan-Nar: Ilbies tat-Tifi tan-Nar Jinkorpora l-"Qċaċet tat-Teknoloġija Umana"

Il-bandiera nazzjonali murija fuq il-wiċċ tal-qamar ġibdet l-attenzjoni tad-dinja f'daqqa waħda... Fl-2024, il-"bandiera nazzjonali lunari" Chang'e-6 dehret b'mod qawwi fl-ispazju. Bħala l-ewwel bandiera tal-fibra tal-bażalt fid-dinja li ntweriet fuq il-qamar, ipprovdiet appoġġ materjali kritiku għall-missjonijiet ta' esplorazzjoni tal-ispazju fond ta' pajjiżi. It-teknoloġija tal-għażil tal-fibra tal-bażalt użata għal din il-bandiera ġiet żviluppata mit-tim tal-Professur Xia Zhigang fl-Università tat-Tessuti ta' Wuhan.

Illum, it-teknoloġija tal-għażil żviluppata mit-tim tal-Professur Xia mhux biss tħarreġ studenti u tekniċi tal-industrija iżda tappoġġja wkoll proġetti nazzjonali ewlenin u ġiet kummerċjalizzata b'suċċess f'diversi setturi ċivili, u b'hekk turi potenzjal immens fis-suq. L-esperimenti wrew li meta espost għal fjamma ta' torċa ta' 1,300°C għal 10 sekondi, id-drapp tradizzjonali tal-qoton inxtegħel istantanjament u libsa tat-tifi tan-nar tal-aramid inħarqet kompletament, filwaqt li d-drapp reżistenti għan-nar tal-fibra tal-bażalt wera biss iswed żgħir.

Fl-2025, it-tim ikkollabora tul il-katina tal-provvista kollha ma' diversi intrapriżi domestiċi biex imexxi l-produzzjoni fuq skala kbira ta' ħjut minsuġin bil-qalba komposti tal-bażalt, billi jimmanifattura prodotti bħal lbies tat-tifi tan-nar, stivali, ħbula protettivi, u kutri tan-nar.

"Meta mqabbla mal-ilbiesi tradizzjonali tat-tifi tan-nar tal-aramid, ilbiesi tal-fibra tal-bażalt joffru metriċi ta' prestazzjoni superjuri: jifilħu temperaturi sa 1,300°C u joperaw b'mod affidabbli f'medda ta' -200°C sa 700°C, u b'hekk isolvu b'mod effettiv ostaklu teknoloġiku kritiku."

Xia Zhigang innota b'kburija li bħalissa m'hemm l-ebda prodott direttament komparabbli fis-suq internazzjonali, u dan jimmarka t-tranżizzjoni taċ-Ċina minn segwaċi għal mexxejja f'dan il-qasam. Sadanittant, it-tim tar-riċerka jkompli jaħdem mal-intrapriżi fuq aktar ottimizzazzjoni, u jmexxi 'l quddiem l-industrijalizzazzjoni u l-applikazzjoni ta' prodotti aktar innovattivi u ta' kwalità għolja.

"Mid-Dinja sal-Qamar, il-prospetti tal-applikazzjoni għall-fibra tal-bażalt jestendu ferm lil hinn mill-ilbiesi tat-tifi tan-nar," qal Xia Zhigang, waqt li jħares lejn il-futur. Huwa spjega li l-Qamar għandu ammonti vasti ta' ħamrija lunari b'kompożizzjoni strutturali simili għall-bażalt; fil-futur, drappijiet tal-fibra tal-bażalt jistgħu jintużaw biex jimmanifatturaw ilbiesi spazjali u jiffaċilitaw il-kostruzzjoni lunari, u jgħinu lill-umanità f'aktar esplorazzjoni lunari.