В качестве несущих элементов в инженерных системах часто используются различные вязаные конструкции, к которым относятся как подбородочные, так и парашютные стропы, а также изделия для работы в космосе.
Эти материалы подвергаются длительному воздействию ультрафиолетового излучения, что снижает их прочность и целостность. Хотя в области контроля за состоянием различных конструкций сделано немало, до сих пор недостаточно совершенных методик для измерения долговременного воздействия ультрафиолетового излучения на плетение. Как интересно вовремя понять, что деталь надо заменить, что она уже не годится и может привести к катастрофе?
И теперь кажется, что ученые нашли отличное решение. Новое исследование возглавил профессор Маурицио Порфири из Института машиностроения и авиационной техники. Исследователи предложили использовать фотохромную нейлоновую тесьму, которая сделана из функционализированных полимеров спиропирана и поэтому меняет цвет при длительном воздействии УФ-излучения. Кроме того, волокна настолько чувствительны к ультрафиолету, что цвет меняется не один раз, а это зависит от продолжительности воздействия.
Чтобы интерпретировать экспериментальные наблюдения, исследователи разработали математическую модель, основанную на фотохимии. Выявлен фотохромный феномен как многостадийный и многоуровневый фотохимический процесс с участием многих химических компонентов.
Результаты опубликованы в Journal of Applied Physics.
В этом процессе исследователи обнаружили, что скорость разложения цвета холста зависит от начальной концентрации красителя в волокнах спиропирана. Полоски с самой низкой концентрацией красителя оставались чувствительными в течение четырех недель, а полоски с самой высокой концентрацией — до восьми недель. Таким образом, можно выбрать необходимую концентрацию красителя, чтобы функциональность соответствовала запланированному сроку службы.
Предлагаемые фотохромные плетеные структуры и математическая модель, основанная на фотохимии, могут стать основой для будущей разработки чувствительных к УФ-излучению продуктов, которые сохранят свою чувствительность после нескольких недель непрерывного воздействия УФ-излучения.
В том же пространстве такая коса очень кстати.
Подписывайтесь на «Гродно 24» в Дзен Новости и на наш канал в Дзен