Чому вуглецеве волокно ще не стало вашим наступним одягом?

Уявіть, що ви носите одяг такий міцний, як броня Залізної людини, здатний проводити електрику та генерувати тепло — звучить досить круто, правда? Аж поки ви не спробуєте нахилитися, щоб зав'язати шнурки, і не усвідомите, що стали нерухомі, як робот. Ось із цим реальним затрудненням стикаються традиційні вироби з вуглецевого волокна, коли намагаються перетворитися на одяг.

Чому традиційне вуглецеве волокно не можна безпосередньо використовувати для виготовлення одягу?
Твердість і м'якість:

Т традиційні композити з вуглецевого волокна відомі своєю надзвичайною жорсткістю та міцністю, нагадуючи тонкі аркуші металу чи твердого пластику, а не тканину. Їх неможливо згинати чи складати в достатній мірі для повсякденного одягу, і носити їх — все одно що носити броню: дуже незручно.

Комфорт:
Тканина з вуглепластику складається з тисяч надтонких вуглецевих ниток. Якщо ці нитки ламаються, утворюються дрібні задири, які можуть подразнювати шкіру або навіть спричинити поранення. Вона не вбирає вологу і не пропускає повітря, що призводить до дуже поганого відчуття під час ношіння безпосередньо на шкірі.

Вартість та обробка:
Виробництво традиційного одягу з вуглепластику вимагає складних форм і процесів затвердіння, що робить його надзвичайно коштовним і принципово неспроможним досягти масштабів масового виробництва, можливих при розкрої тканини.

Як застосовується вуглепластик у швейній промисловості?

Хоча він і не підходить як основна тканина, вуглепластик знайшов своє місце у преміальному та функціональному одязі завдяки своїм унікальним властивостям — провідності, легкості та високій міцності.

Розумний підігрівальний одяг

Це на даний момент найпоширеніший застосування надтонкі гнучкі волокна з вуглецевого волокна (або волокна з вуглецевих нанотрубок) заплетені у провідні тканини, або вуглецеві волокна формуються у гнучкі нагрівальні плівки та вбудовуються всередину шарів одягу.

Принцип дії: під час подачі електрики вуглецеві волокна виробляють тепло, як електронагрівальні дроти, забезпечуючи активне обігрівання. Порівняно з традиційними металевими нагрівальними дротами, обігрів за допомогою вуглецевого волокна забезпечує більш рівномірне тепло, меншу вагу, більшу гнучкість і стійкість до корозії.

Застосування: елітні лижні куртки, костюми для мотоциклетної їзди, експедиційний одяг для занять на відкритому повітрі, розумні жилети тощо.

Одяг з електромагнітним екрануванням

Вуглецеве волокно має високу електропровідність і може екранувати електромагнітні хвилі. Коли його перетворюють на волокна та змішують із тканинами, це можна використовувати для створення спеціального захисного одягу, призначеного для захисту працівників певних галузей від впливу електромагнітного випромінювання.
Компоненти для структурного підсилення
У певних областях, де потрібна надзвичайна міцність і жорсткість, використовуються невеликі шматки вуглепластику. Наприклад, у засобах захисту для екстремальних видів спорту (таких як наколінники та спинні захисники для мотоциклістів) або як конструктивна підтримка в плечах і талії елітного індивідуального одягу — хоча ця функція більше нагадує «вставку», ніж саму тканину.

Мода та концептуальний дизайн

Деякі авангардні дизайnerи використовують тканину з вуглепластику — відносно м'який оксамит з вуглецевого волокна, який ще не просочений смолою — як декоративні елементи на показах елітного одягу, створюючи унікальні візуальні ефекти та футуристичний естетичний вигляд. Однак такий підхід зазвичай обмежується показами на подіумі й не має практичного застосування у повсякденному одязі.

Перспективи: більш сучасні вуглецеві матеріали

Вчені досліджують більш сучасні вуглецеві матеріали з метою справжнього здійснення мрії про «одяг із вуглепластику».

Волокна з вуглецевих нанотрубок:

Ці макроскопічні волокна, виготовлені з вуглецевих нанотрубок, тонші та міцніші, ніж вуглепластик, і водночас мають кращу гнучкість і текстильні властивості. У майбутньому їх можна буде безпосередньо ткати у одяг, який буде одночасно надміцним і комфортним.

Тканина з графеном:

Використання графену у волокнах дозволяє створювати розумні текстилі, які є електропровідними, теплопровідними, антибактеріальними, стійкими до УФ-випромінювання та надзвичайно міцними.
Можливо, в недалекому майбутньому ми справді зможемо носити куртки з вуглецевих нанотрубок, які будуть такі ж м'які, як бавовна, і водночас такі ж міцні, як броня. До того часу сучасна броня з вуглецевого волокна, можливо, здаватиметься цікавою першою спробою на цьому еволюційному шляху.