Proč se uhlíková vlákna ještě nestala vaší další oděvní volbou?

Představte si oblečení tak pevné jako brnění Iron Mana, schopné vést elektrický proud a generovat teplo – zní to docela skvěle, že? Až do chvíle, kdy se pokusíte se sehnout, abyste si zavázali tkaničky, a zjistíte, že jste tuhý jako robot – to je skutečný problém, se kterým se tradiční uhlíková vlákna potýkají, když se mají stát oblečením.

Proč nelze tradiční uhlíková vlákna použít přímo na výrobu oblečení?
Tvrdost a měkkost:

T tradiční kompozity z uhlíkových vláken jsou proslulé svou výjimečnou tuhostí a pevností, podobají se spíše tenkým kovovým listům nebo tvrdému plastu než látce. Nelze je ohýbat či skládat ve stupni potřebném pro běžné oblečení a jejich nošení by působilo jako brnění – extrémně nepohodlné.

Pohodlí:
Uhlíkové vlákno se skládá z tisíců extrémně jemných uhlíkových filamentů. Pokud se tyto vlákna přetrhnou, vytvářejí drobné trhliny, které mohou dráždit kůži nebo dokonce způsobit zranění. Nepohlcuje vlhkost ani nepropouští vzduch, což vede k velmi špatnému pocitu při nošení přímo na kůži.

Náklady a zpracování:
Výroba oděvu z tradičního uhlíkového vlákna vyžaduje složité formy a procesy tuhnutí, což je extrémně nákladné a principiálně neumožňuje dosáhnout měřítka hromadné výroby možné u stříhání textilií.

Jak se uhlíkové vlákno používá v oděvním průmyslu?

Ačkoli není vhodné jako hlavní látka, uhlíkové vlákno si díky svým jedinečným vlastnostem vodivosti, lehkosti a vysoké pevnosti našlo místo ve vysoce kvalitních a funkčních oděvech.

Chytré oděvy s vytápěním

Toto je aktuálně nejběžnější aplikace ultra-jemné, pružné vlákna z uhlíkových vláken (nebo uhlíkové nanotrubičky) jsou upletena do vodivých tkanin, nebo jsou uhlíková vlákna tvarována do pružných topných fólií a začleňována do vrstev oděvů.

Princip: Při přívodu elektrického proudu uhlíková vlákna generují teplo jako elektrické topné vodiče a poskytují tak aktivní teplo. Ve srovnání s tradičními kovovými topnými vodiči nabízí vytápění pomocí uhlíkových vláken rovnoměrnější teplo, menší hmotnost, větší ohebnost a odolnost proti korozi.

Aplikace: Náročné lyžařské bundy, motocyklové kombinézy, oděvy pro výpravy do terénu, chytré vesty atd.

Oblečení s ochranou před elektromagnetickým polem

Uhlíková vlákna mají vynikající elektrickou vodivost a dokáží stínit elektromagnetické vlny. Pokud jsou upletena do vláken a smíchána s tkaninami, lze je použít na výrobu speciální ochranné oděvy určené k ochraně pracovníků v konkrétních odvětvích před účinky elektromagnetického záření.
Konstrukční vyztužené komponenty
V konkrétních oblastech, kde je vyžadována extrémní pevnost a tuhost, se používají malé kousky uhlíkových vláken. Například v ochranném vybavení pro extrémní sporty (jako jsou kolenní návleky nebo chrániče zad pro motocyklisty) nebo jako nosná konstrukce v oblasti ramen a pasu oblečení na míru vysoce cenové hladiny – i když tato funkce spíše připomíná „vložku“ než samotnou látku.

Móda a konceptuální design

Někteří avantgardní designéři začleňují do přehlídek módy vyšší šnoby uhlíkovou tkaninu – relativně měkkou látku z uhlíkových vláken, která ještě nebyla naplněna pryskyřicí – jako dekorativní prvek, čímž vytvářejí jedinečné vizuální efekty a futuristický estetický dojem. Tento přístup však zůstává obvykle omezen na prezentaci na běhacích dráhách a nemá praktické uplatnění v každodenním oblečení.

Budoucí výhled: pokročilejší uhlíkové materiály

Vědci zkoumají pokročilejší uhlíkové materiály s nadějí, že skutečně naplní sen o „oděvech z uhlíkových vláken“.

Vlákna z uhlíkových nanotrubic:

Tyto makroskopické vlákna z uhlíkových nanotrubek jsou jemnější a odolnější než uhlíková vlákna, a zároveň nabízejí lepší pružnost a textilní vlastnosti. V budoucnu je možná bude možné přímo pletet do oblečení, které bude zároveň nesmírně pevné i pohodlné.

Grafitová tkanina:

Začlenění grafenu do vláken umožňuje vytváření chytrých textilií, které jsou elektricky vodivé, tepelně vodivé, antibakteriální, odolné proti UV záření a mimořádně pevné.
Možná už v nedaleké budoucnosti budeme skutečně schopni nosit bundy z uhlíkových nanotrubek, které budou měkké jako bavlna, ale zároveň tak pevné jako brnění. Tehdy se dnešní uhlíková vlákna používaná v brnění budou jevit jako zajímavý počáteční pokus v této evoluční cestě.