智能纤维:受损时绳索变色
2021-06-06ZoggHagmann
国际纺织导报 2021年12期
关键词:研究
C. Zogg, M. Hagmann
瑞士联邦材料科学与技术研究所(瑞士)
消防队员在着火的大楼里挨家挨户搜寻需救援的人时,身上通常会系一根安全绳,绳子的另一端握在他楼外等待的同事手中。紧急情况下,如实施救援的消防队员因为一些原因失去意识时,他的同事们可以通过安全绳将他拉出大楼,或通过安全绳跟随他进入大楼后进行救援。然而,如果安全绳在此之前曾暴露在过高的温度下,可能会断裂,消防员就会有生命危险。目前为止还没有办法能够预先检测到安全绳是否损坏。瑞士联邦材料科学与技术研究所(EMPA)和瑞士苏黎世联邦理工学院的研究人员已开发出一种涂层,这种涂层遇热反应后会改变颜色,因此能直观地看出绳子是否可以持续确保其安全性。
作为硕士论文的一部分,研究人员于2018年首次开发出一种涂层体系,目前他们已经能够将其应用于纤维。起初涂层只能用于光滑的表面,因此必须先调整涂层方法以便也能在曲面上涂覆。EMPA在纤维涂层技术——如导电纤维的开发等方面拥有宝贵的经验,其溅射工艺现也已成功地应用于最新的涂层工艺中。
1 极薄的涂层具有良好的效果
为确保纤维在受热时会变色,需进行3层涂层。首先研究人员在聚酯(PET)纤维和高性能聚芳酯(Vectran)纤维上涂一层银。这如同在纤维表面引入了一个反射层,也就是说,在纤维表面引入了一个金属基层。之后在纤维上涂中间层——钛氮氧化物,确保银涂层能够保持稳定。……
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