Nakakatagal sa 1300°C Nang Hindi Nasusunog! Isang Kasuotang Pang-apula ng Bumbero na Hinabi mula sa Bato ng Bulkan—Mas Mababang Halaga, Mas Matibay na Proteksyon

Kamakailan lamang, pagkatapos ng mga taon ng paglampas sa mga teknikal na balakid, matagumpay na nakamit ng Wuhan Textile University ang masusing Basalt ginawang mga hibla na mas pino pa sa buhok ng tao at hinabi ang mga ito upang maging "Basalt Dragon-Scale Suits" na kayang tumagal sa temperaturang 1300°C. Ang pambihirang tagumpay na ito, na nakakuha ng atensyon ng mga nangungunang negosyo sa tela, ay hindi lamang tumutugon sa mga kakulangan sa proteksyon ng mga tradisyonal na suit sa pagpapaputok ng sunog kundi nakakamit din ng higit na mahusay na pagganap sa mas mababang gastos. Kamakailan ay binisita ng mga kinatawan mula sa Wuhan Fire and Rescue Bureau ang unibersidad upang mag-komisyon ng isang batch ng mga suit na ito. Ang inobasyon ay nakakuha ng interes hindi lamang mula sa mga lokal na negosyo sa Hubei kundi pati na rin mula sa maraming nangungunang kumpanya ng tela sa buong bansa.

"Ang aming teknolohiyang 'Core-Wrapped Spinning' ay isang pandaigdigang orihinal at maraming gamit na pamamaraan. Namumukod-tangi ito sa larangan ng mga espesyalisadong damit na lumalaban sa mataas na temperatura at nakabuo ng mahigit 2 bilyong yuan sa halaga ng industriya," sabi ni Propesor Xia Zhigang, pinuno ng grupo ng pananaliksik sa pag-ikot sa ilalim ng pangkat ni Academician Xu Weilin, noong Mayo 19. Ipinaliwanag niya na ang tagumpay sa Hibla ng Basalt Ang teknolohiya ng kasuotan sa pamatay-sunog ay hindi lamang lumulutas sa mga limitasyong proteksiyon ng mga kumbensyonal na kasuotan, kundi lubos din nitong isinusulong ang agham ng materyal na tela at ang industriyalisasyon ng kagamitan sa pagpoproseso ng tela, na nagbabago sa tanawin ng internasyonal na kompetisyon.

Pagpapasiklab ng Rebolusyon sa mga Materyales: Paggawa ng mga "Basalt Dragon-Scale Suits" mula sa Bato

"Ang hamon tungkol sa mga materyales na basalto nagmula sa mga pangangailangan ng industriya; aktibong tumugon ang aming pangkat sa mga kahilingang ito sa pamamagitan ng pagsasagawa ng dedikadong siyentipikong pananaliksik."

Noong 2017, habang bumibisita sa dalawang kumpanya, narinig ni Xia Zhigang at ng kanyang pangkat ang isang nagkakaisang kahilingan: Maaari bang gamitin ang mga inorganic na materyales—tulad ng basalt—upang kumuha ng mga hibla, magsulid ng sinulid, at maghabi ng tela upang pangalagaan ang buhay ng mga bumbero na nasa frontline?

Ang basalt fiber ay nag-aalok ng mahusay na thermal at electrical insulation, resistensya sa sunog at lamig, mataas Kemikal kawalang-kilos, resistensya sa kalawang, at mababang gastos. Gayunpaman, ang mga hibla ay matigas at madaling mabali, na nagpapahirap kontrolin ang hindi mapanirang, mababang-torque na pagbaluktot at pag-ikot habang pinoproseso ang tela.

Dahil sa misyong "mag-ugat sa Hubei at manatiling nakatuon sa linya ng produksyon," iminungkahi ni Xia Zhigang: "Isa itong pandaigdigang hamon—subukan ba natin?"

Pagbalik sa laboratoryo ng unibersidad, inorganisa ni Xia Zhigang ang isang research task force at nakipagsosyo sa mga negosyong nag-iikot ng hibla at tela upang maglunsad ng isang teoretikal na inisyatibo sa pananaliksik na nakatuon sa inobasyon ng materyal na basalt. Ang basalt fiber ay isang inorganic fiber na nagmula sa batong basalt na gawa sa bulkan. Sa pamamagitan ng mga inobasyon sa teknikal na kagamitan at pagproseso, ito ay naging napakapino at nababaluktot, habang pinapanatili ang natural nitong resistensya sa mataas na temperatura at kalawang.

Noong 2021, nagsanib-puwersa ang pangkat ng pananaliksik at mga kasosyo sa industriya; ang mga laboratoryo ng unibersidad ay malapit na nakipagtulungan sa mga linya ng produksyon ng pabrika upang magsagawa ng patuloy na pagsubok at pagpapatunay. Ang diyametro ng hibla ay nabawasan mula 12 microns at 10 microns hanggang 5 microns na lamang—isang-katlo ng kapal ng isang buhok ng tao. Matapos ang sampu-sampung libong pagsubok sa torque, paulit-ulit na kalkulasyon, mga eksperimental na pagpapatunay, at pag-optimize batay sa feedback, tinapos ng pangkat ang isang pinakamainam na proseso para sa "hindi mapanirang, bi-directional twisting na may confinement." Tiniyak nito na ang basalt fiber ay maaaring i-spin nang may kaunting torque habang nananatiling hindi nasira.

"Maganda ang pakiramdam sa balat—iyon ang pinakamahirap na balakid para sa mga tela ng basalt fiber!" Ang pangunahing tagumpay ng koponan ay nakasalalay sa teknolohiyang "core-wrap spinning": ang malalambot na staple fibers ay pinipilipit sa paligid ng basalt core filament. Pinapanatili ng pamamaraang ito ang "matibay" na proteksiyon na core ng basalt fiber habang naghahatid ng magaan, malambot, at hindi nakakapinsala sa balat na karanasan sa pagsusuot. "Tinawag namin ang bagong teknolohiyang ito na 'non-destructive, low-torque, full-wrap yarn formation technology,'" paliwanag ni Xia Zhigang. Nakipagtulungan ang kanyang koponan sa maraming negosyo sa loob ng ilang taon upang malampasan ang mga teknikal na hamon, hinihila ang matibay na basalt tungo sa mga hibla na mas pino kaysa sa buhok ng tao at hinabi ang mga ito tungo sa "Basalt Dragon-Scale Suits" na may kakayahang makatiis sa temperaturang 1,300°C. Ang tagumpay na ito ay hindi lamang tinugunan ang mga kakulangan sa proteksiyon ng tradisyonal na kagamitan sa pagpatay ng bumbero kundi nakamit din ang higit na mahusay na pagganap sa isang mapagkumpitensyang gastos.

Mula sa Buwan Hanggang sa Lugar ng Apoy: Isang Suit para sa Paglaban sa Bumbero ang Nagpapakita ng "Puncak ng Teknolohiya ng Tao"

Ang pambansang watawat na nakadispley sa ibabaw ng buwan ay agad na nakakuha ng atensyon ng mundo... Noong 2024, ang Chang'e-6 na "pambansang watawat ng buwan" ay nagliwanag nang maliwanag sa kalawakan. Bilang unang watawat ng hibla ng basalt sa mundo na nakadispley sa buwan, nagbigay ito ng mahalagang suporta sa materyal para sa mga misyon ng eksplorasyon sa kalawakan ng ating bansa. Ang teknolohiya ng pag-iikot ng hibla ng basalt na ginamit para sa watawat na ito ay binuo ng pangkat ni Propesor Xia Zhigang sa Wuhan Textile University.

Sa kasalukuyan, ang teknolohiyang umiikot na binuo ng pangkat ni Propesor Xia ay hindi lamang nagsasanay sa mga estudyante at mga technician sa industriya kundi sumusuporta rin sa mga pangunahing pambansang proyekto at matagumpay na naipagbili sa iba't ibang sektor ng sibilyan, na nagpapakita ng napakalaking potensyal sa merkado. Ipinakita ng mga eksperimento na kapag nalantad sa apoy ng sulo na 1,300°C sa loob ng 10 segundo, ang tradisyonal na telang koton ay agad na nagliliyab at ang isang aramid firefighting suit ay tuluyang nasusunog, samantalang ang basalt fiber fire-resistant fabric ay nagpakita lamang ng bahagyang pag-itim.

Noong 2025, ang pangkat ay nakipagtulungan sa buong supply chain kasama ang maraming lokal na negosyo upang isulong ang malawakang produksyon ng basalt composite core-spun yarns, paggawa ng mga produktong tulad ng mga suit para sa pamatay-sunog, bota, lubid na pangproteksyon, at mga kumot para sa sunog.

"Kung ikukumpara sa mga tradisyonal na aramid firefighting suit, mga damit na basalt fiber nag-aalok ng higit na mahusay na mga sukatan ng pagganap: nakakayanan nila ang mga temperaturang hanggang 1,300°C at gumagana nang maaasahan sa loob ng saklaw na -200°C hanggang 700°C, na epektibong nilulutas ang isang kritikal na teknolohikal na bottleneck."

Ipinagmalaki ni Xia Zhigang na sa kasalukuyan ay walang direktang maihahambing na mga produkto sa pandaigdigang pamilihan, na siyang tanda ng paglipat ng Tsina mula sa pagiging tagasunod patungo sa pagiging lider sa larangang ito. Samantala, patuloy na nakikipagtulungan ang pangkat ng pananaliksik sa mga negosyo sa karagdagang pag-optimize, na nagtutulak sa industriyalisasyon at aplikasyon ng mas mataas na kalidad at makabagong mga produkto.

"Mula Daigdig hanggang sa Buwan, ang mga posibilidad ng aplikasyon para sa basalt fiber ay higit pa sa mga firefighting suit," sabi ni Xia Zhigang, habang nakatingin sa hinaharap. Ipinaliwanag niya na ang Buwan ay nagtataglay ng napakaraming lupa sa buwan na may istrukturang komposisyon na katulad ng basalt; sa hinaharap, ang mga tela ng basalt fiber ay maaaring gamitin sa paggawa ng mga spacesuit at mapadali ang konstruksyon sa buwan, na tutulong sa sangkatauhan sa karagdagang paggalugad sa buwan.