搶險救援人員的福音——一種超強抗力的磁性防護服
材料牛注:俄羅斯的科學家們通過在鎳和鈷的基體上加入超細硬磁性鍶鐵氧體顆粒制備出一種超強抗性材料。其特點是顯著增強的耐火性和抗凍性,這種材料被科學家寄予厚望——從處理緊急事故的救援人員的防護服到國防使用的特種服裝,該材料都將大有所為。
如今,救援人員需要處理包括消防,救援,乃至采礦相關的安全管理任務,所涉及的嚴峻環境達到零下60度甚至更低。因此,科學家已經將保護性的纖維材料用于開發可適應更高或更低溫度的各種工具和防護服。
例如,在低溫的消防任務中,當水接觸到消防人員的防護服會發生瞬間結晶,這會影響獨立纖維和纖維經紗的結構與性能。纖維材料的耗散性減弱,微裂紋開始出現在纖維表面或內部,從而形成會急劇降低材料強度甚至破壞纖維材料的裂紋。
科研人員現在面臨的任務是開發一種可以增強耗散性和低溫下的松弛變形能力的復合材料和納米復合材料。在研究的開始階段,科學家們改進了測試手段并測試了現有保護性材料從-600度到+1500度的強度特性,包括硬度,耐裂紋性等特性。這對于創造一種可以用于消防的防護服或者工具軟管的纖維增強復合材料大有幫助。
相比于傳統材料,新材料所制作的防護服具有明顯優勢。它具有5倍于之前的耐高溫能力和3倍的高阻燃性以及僅僅比普通羽絨夾克重一點的人性化設計。
實際上,這是冶金工藝的巨大進步,所制得的纖維磁性材料可保護人類免受高溫,磁場和化學傷害。其產品性能遠勝日立,通用汽車等巨頭的同類產品。科學家介紹,該材料能有如此高的耐火性是因為在纖維材料中引入了高熔點的鎢纖維,該纖維承擔了高溫中的主要能量。防護服的織物結構是基于特殊磁性合金覆蓋的芳綸纖維。
該織物的秘密就在于特殊合金覆蓋的芳綸纖維。防護服就像千層蛋糕一樣,頂層是防火層和防酸層,在頂層之下還有5到7層材料,其目的是給穿戴者提供舒適的穿戴體驗。防護服最里面那層會產生一個強磁場:這源于科研人員發現了一種分散粒子的特殊分散機制。
除了可以提高使用者活力的磁場,該材料還被科學家們設計為可在有毒,電磁輻射等環境下激活人體保護和再生功能。
該研究項目歷時5年,現已進入驗收測試階段。目前世界上很多單位都在研究類似產品,其中做的較好的有斯坦福大學的材料與能源研究所,但無論如何,該產品都可以說是材料工程領域一大突破。
本文參考地址:A unique magnetic material for protective clothes
素材:楊洪期? 翻譯:李禹辰
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