Спецодежда: технологии будущего
Защитная одежда всегда отличалась повышенной функциональностью за счет применения интеллектуальных решений и инновационных материалов.
При разработке новых моделей используются конструктивные решения и технологии производства, придающие изделиям уникальные свойства. Некоторые виды спецодежды, над которыми уже сегодня работают производители, кажутся настоящим вымыслом писателей-фантастов.
Одним из перспективных инновационных решений в производстве защитных костюмов считается принудительная система очистки и подачи воздуха в подкостюмное пространство. Узлы очистки и подачи воздуха разработаны на основе микровентиляторов, которые через систему фильтрующих коробок позволяют подавать от 30 до 300 литров очищенного воздуха в минуту. Технология позволяет значительно повысить комфортность пребывания в изолирующем костюме. Кроме того, повышение избыточного давления повышает защитный ресурс изолирующего комплекта, особенно в случае частичной потери его герметичности.
Другим примером «умной одежды», предназначенной для поддержания максимального комфорта владельца, являются изделия со встроенной системой обогрева. Микропроцессоры сканируют температуру человека и дают сигнал батарее о том, как и в каком месте нагревать одежду, так как разные области тела нуждаются в обогреве по?разному. Интеллектуальная система создает подогрев по принципу климат-контроля – она самостоятельно регулирует заданную температуру. Разработчики отмечают, что подобные изделия смогут согревать работника до двенадцати часов подряд, а подзарядить аккумуляторы можно будет от «прикуривателя» любой машины (крана или бульдозера).
При изготовлении специальной обуви производители уходят от использования натуральной кожи. Многие ориентируются на спортивную обувь, так как именно такие модели комфортны при длительном ношении. Одна из новейших технологий появилась относительно недавно и практически одновременно на рынке спортивной и защитной обуви – это изготовление верха обуви методом трехмерной вязки и сборка верха по бесшовной технологии. Верх обуви изготавливается на специальном вязальном оборудовании. Нити в структуре такого полотна переплетены не только в плоском направлении, но и перпендикулярно плоскости, создавая необходимую толщину и высокую прочность полотна. Представленные модели внешне похожи на спортивную обувь, но их прочность и защитные свойства соответствуют требованиям для промышленной эксплуатации.
Специалисты предсказывают, что в будущем спецобувь можно будет печатать на 3D-принтере. После сканирования стопы работника каждая пара обуви окажется точно нужного размера.
Некоторые производители идут еще дальше и разрабатывают защитные очки и щитки сварочных масок, оснащенные экраном, на который может выводиться информация. С их помощью можно выводить на экран команды, фиксировать местоположение рабочего, а также осуществлять запись производственного процесса.
Раньше защиту органов слуха обеспечивали наушники с сочетанием геля и вспененного пластика в конструкции чашки. Но подобные модели не позволяли работникам слышать друг друга при рабочем процессе, наушники приходилось снимать. На сегодняшний момент производители оснащают защитные наушники встроенными системами связи. Такие наушники имеют встроенное в корпус радиопередающее устройство или работают по принципу подключения к внешним радиопередающим устройствам посредством адаптера. Они защищают от опасного шума, автоматически приглушая сильные импульсные звуки до приемлемого уровня, и в то же время позволяют слышать безопасные звуки, например человеческую речь.
Оценивать уровень своей амортизации могут некоторые модели противогазовых фильтров с индикатором ресурса. Для создания такой системы индикатора была привлечена технология тонких пленок. За счет этого создаются особые световые эффекты, которые позволяют увидеть изменение наполненности картриджа.
Также разработана каска с пластиковой вставкой, которая является датчиком-индикатором. Дело в том, что при воздействии солнечных лучей пластик теряет свои свойства, становится хрупким и уже не защищает голову работника от падения тяжелых предметов. Перемена цвета датчика говорит о том, что изделие исчерпало свой защитный ресурс.
Специалисты предсказывают, что в будущем появятся изделия, оценивающие не только уровень своей амортизации, но и состояние работника. Ведутся разработки спецодежды из материала, в который встроены специальные сенсоры. В ткань интегрируются электронные компоненты, которые осуществляют мониторинг сердечной деятельности, динамики изменения температуры тела и других биометрических параметров. Проводные соединения вплетаются в процессе формирования ткани. Электронные схемы являться частью ткани, поэтому они невидимы, не восприимчивы к стирке и чистке и не мешают движениям при работе.
Разработаны антибактериальные материалы с введением в волокна наночастиц серебра, что предоставляет возможность производить антимикробную одежду. Учеными установлено, что наночастицы специально синтезированных окисей металлов могут обезвреживать на своей поверхности вредные и опасные химические вещества. Под воздействием наночастиц происходит разрушение химической структуры вирусов и бактерий. При небольшой массе нанесения были достигнуты результаты, сопоставимые с результатами при использовании активированных углей, часто применяемых для поглощения газов.
Одной из главных задач разработчиков спецодежды является снижение веса изолирующих материалов при сохранении достаточно высоких защитных и эксплуатационных характеристик. В перспективе появится возможность изготавливать защитные костюмы толщиной не более 1 мм, которые при этом будут достаточно прочными. Подобные костюмы предполагается создать на основе структуры паутины как одного из наиболее эластичных и прочных материалов в природе. Изучение структуры паутины позволило создать нановолокна из полиуретана диаметром около 100 нанометров, которые структурно похожи на обычную паутину, только гибче, легче и прочнее настоящей.
Производители также работают над созданием волокон, которые способны менять свою форму. Подобные волокна могут быть использованы при разработке одежды, которая бы меняла цвет и размер по желанию заказчика.
Но самой необычной спецодеждой является высокотехнологичная одежда из баллончика, над созданием которой работают английские ученые. Костюмы из уникальной жидкой ткани можно формировать непосредственно на своем теле, предварительно набрызгав на него спрей специального состава. Аэрозоль состоит из суспензии, волокон и связующего вещества. Предполагается, что во время носки подобная спецодежда не будет подвергаться деформации, при этом из нее можно лепить невероятные по форме модели.
Климат-контроль для спецодежды
Наиболее частая причина нарушения правил безопасности – неудобство ношения средств индивидуальной защиты. Именно поэтому производители, повышая защитные свойства, учитывают комфортность спецодежды для работника.Одним из перспективных инновационных решений в производстве защитных костюмов считается принудительная система очистки и подачи воздуха в подкостюмное пространство. Узлы очистки и подачи воздуха разработаны на основе микровентиляторов, которые через систему фильтрующих коробок позволяют подавать от 30 до 300 литров очищенного воздуха в минуту. Технология позволяет значительно повысить комфортность пребывания в изолирующем костюме. Кроме того, повышение избыточного давления повышает защитный ресурс изолирующего комплекта, особенно в случае частичной потери его герметичности.
Другим примером «умной одежды», предназначенной для поддержания максимального комфорта владельца, являются изделия со встроенной системой обогрева. Микропроцессоры сканируют температуру человека и дают сигнал батарее о том, как и в каком месте нагревать одежду, так как разные области тела нуждаются в обогреве по?разному. Интеллектуальная система создает подогрев по принципу климат-контроля – она самостоятельно регулирует заданную температуру. Разработчики отмечают, что подобные изделия смогут согревать работника до двенадцати часов подряд, а подзарядить аккумуляторы можно будет от «прикуривателя» любой машины (крана или бульдозера).
При изготовлении специальной обуви производители уходят от использования натуральной кожи. Многие ориентируются на спортивную обувь, так как именно такие модели комфортны при длительном ношении. Одна из новейших технологий появилась относительно недавно и практически одновременно на рынке спортивной и защитной обуви – это изготовление верха обуви методом трехмерной вязки и сборка верха по бесшовной технологии. Верх обуви изготавливается на специальном вязальном оборудовании. Нити в структуре такого полотна переплетены не только в плоском направлении, но и перпендикулярно плоскости, создавая необходимую толщину и высокую прочность полотна. Представленные модели внешне похожи на спортивную обувь, но их прочность и защитные свойства соответствуют требованиям для промышленной эксплуатации.
Специалисты предсказывают, что в будущем спецобувь можно будет печатать на 3D-принтере. После сканирования стопы работника каждая пара обуви окажется точно нужного размера.
Без лишних движений
Долгое время оставалась актуальной проблема запотевания очков для защиты зрения. Вариантом решения этой проблемы стало специальное покрытие, которое превращает влагу в тонкую прозрачную пленку воды, равномерно распределенную по поверхности линзы. В оправе и на носовой перемычке разработчики дополнительно размещают вентиляционные каналы. Свойства покрытия позволяют также сократить угол отражения при появлении капель и уменьшить рассеивание света, что обеспечивает сохранение видимости. Таким образом, у работника не будет необходимости лишний раз снимать защитные очки, чтобы протереть запотевшие стекла. Комфорт работника на сварочном производстве обеспечит маска с автоматически затемняемым светофильтром, которая больше похожа на шлем космонавта. Принцип действия этой маски заключается в том, что как только сварщик касается детали электродом и начинает загораться дуга, светофильтр тут же становится темным, защищая зрение подобно обычному черному стеклу. Когда сварочная дуга гаснет, светофильтр становится прозрачным, и сварщик снова видит место сварки в обычном свете. Если раньше мастеру приходилось поднимать и опускать «забрало» на разных этапах работы, то теперь этот процесс автоматизирован. Такие сварочные маски значительно увеличивают производительность труда.Некоторые производители идут еще дальше и разрабатывают защитные очки и щитки сварочных масок, оснащенные экраном, на который может выводиться информация. С их помощью можно выводить на экран команды, фиксировать местоположение рабочего, а также осуществлять запись производственного процесса.
Раньше защиту органов слуха обеспечивали наушники с сочетанием геля и вспененного пластика в конструкции чашки. Но подобные модели не позволяли работникам слышать друг друга при рабочем процессе, наушники приходилось снимать. На сегодняшний момент производители оснащают защитные наушники встроенными системами связи. Такие наушники имеют встроенное в корпус радиопередающее устройство или работают по принципу подключения к внешним радиопередающим устройствам посредством адаптера. Они защищают от опасного шума, автоматически приглушая сильные импульсные звуки до приемлемого уровня, и в то же время позволяют слышать безопасные звуки, например человеческую речь.
Изделия с индикатором защитного ресурса
В последнее время также появляются средства индивидуальной защиты, способные сами оценивать уровень своей амортизации. Если раньше работник определял износ средства защиты самостоятельно, то теперь он в любой момент может видеть, сколько у изделия осталось защитного ресурса.Оценивать уровень своей амортизации могут некоторые модели противогазовых фильтров с индикатором ресурса. Для создания такой системы индикатора была привлечена технология тонких пленок. За счет этого создаются особые световые эффекты, которые позволяют увидеть изменение наполненности картриджа.
Также разработана каска с пластиковой вставкой, которая является датчиком-индикатором. Дело в том, что при воздействии солнечных лучей пластик теряет свои свойства, становится хрупким и уже не защищает голову работника от падения тяжелых предметов. Перемена цвета датчика говорит о том, что изделие исчерпало свой защитный ресурс.
Специалисты предсказывают, что в будущем появятся изделия, оценивающие не только уровень своей амортизации, но и состояние работника. Ведутся разработки спецодежды из материала, в который встроены специальные сенсоры. В ткань интегрируются электронные компоненты, которые осуществляют мониторинг сердечной деятельности, динамики изменения температуры тела и других биометрических параметров. Проводные соединения вплетаются в процессе формирования ткани. Электронные схемы являться частью ткани, поэтому они невидимы, не восприимчивы к стирке и чистке и не мешают движениям при работе.
Нанотехнологии на защите от вирусов и пятен
При производстве спецодежды высокими темпами внедряются нанотехнологии. Одним из важных качеств спецодежды является устойчивость к пятнам. Нанотехнологии позволили изготовить такую ткань, которую можно испачкать, после чего вылить на пятно стакан воды и оно исчезнет, при этом ткань останется абсолютно сухой.Разработаны антибактериальные материалы с введением в волокна наночастиц серебра, что предоставляет возможность производить антимикробную одежду. Учеными установлено, что наночастицы специально синтезированных окисей металлов могут обезвреживать на своей поверхности вредные и опасные химические вещества. Под воздействием наночастиц происходит разрушение химической структуры вирусов и бактерий. При небольшой массе нанесения были достигнуты результаты, сопоставимые с результатами при использовании активированных углей, часто применяемых для поглощения газов.
Одной из главных задач разработчиков спецодежды является снижение веса изолирующих материалов при сохранении достаточно высоких защитных и эксплуатационных характеристик. В перспективе появится возможность изготавливать защитные костюмы толщиной не более 1 мм, которые при этом будут достаточно прочными. Подобные костюмы предполагается создать на основе структуры паутины как одного из наиболее эластичных и прочных материалов в природе. Изучение структуры паутины позволило создать нановолокна из полиуретана диаметром около 100 нанометров, которые структурно похожи на обычную паутину, только гибче, легче и прочнее настоящей.
Производители также работают над созданием волокон, которые способны менять свою форму. Подобные волокна могут быть использованы при разработке одежды, которая бы меняла цвет и размер по желанию заказчика.
Но самой необычной спецодеждой является высокотехнологичная одежда из баллончика, над созданием которой работают английские ученые. Костюмы из уникальной жидкой ткани можно формировать непосредственно на своем теле, предварительно набрызгав на него спрей специального состава. Аэрозоль состоит из суспензии, волокон и связующего вещества. Предполагается, что во время носки подобная спецодежда не будет подвергаться деформации, при этом из нее можно лепить невероятные по форме модели.
