Хийлдэг даавууны материалын сонголтын гол хүчин зүйлүүд ба практик шинжилгээ
Орчин үеийн материалын шинжлэх ухааны гол хэрэглээний талбар болох хийлдэг даавуу нь бүтээгдэхүүний гүйцэтгэл, ашиглалтын хугацаанд шууд нөлөөлдөг. Хийлдэг даавууг хөнгөн жинтэй, зөөвөрлөх, ажиллах чадвараараа гадаа тоног төхөөрөмж, эмнэлгийн туслах хэрэгсэл, чөлөөт цаг, зугаа цэнгэлийн бүтээгдэхүүнд өргөн ашигладаг. Энэхүү нийтлэл нь хийлдэг даавуунд зориулж материал сонгох стратегийг материалын шинж чанар, функциональ шаардлага, байгаль орчинд дасан зохицох чадвар гэсэн гурван талаас нь системтэйгээр судалдаг.
Үндсэн материалын үүднээс авч үзвэл орчин үеийн хийлдэг даавуу нь үндсэн түүхий эд болох полимерийг голчлон ашигладаг. Полиуретан (PU){1}}бүрсэн даавуу нь маш сайн уян хатан модуль, элэгдэлд тэсвэртэй тул дунд--аас өндөр-бүтээгдэхүүнд илүүд үздэг материал болсон. Энэ материал нь давтан инфляци, дефляцийн механик стрессийг тэсвэрлэхийн зэрэгцээ маш сайн битүүмжлэлийг хадгалж байдаг. Харьцуулбал, полиэтилен (PE) хальс нь өртөг багатай боловч уян хатан чанар муутай, цоорох эсэргүүцэл хангалтгүй байдаг тул удаан хугацааны{6}}хэрэглэгдэхүүнд тохиромжгүй байдаг. Шинэ термопластик полиуретан (TPU) материалууд гарч ирснээр молекулын бүтцийг оновчтой болгосноор тэдний цаг агаарт тэсвэртэй байдал, байгаль орчны үзүүлэлтүүд мэдэгдэхүйц сайжирч, задралын мөчлөг нь уламжлалт PU материалаас ойролцоогоор 40%-иар богино байсан.
Функциональ{0}}зорилттой материалыг сонгохдоо зориулалтын ашиглалтын хувилбарын тусгай шаардлагуудыг эрэмбэлэх ёстой. Гадаа аврах ажилд хийлдэг дамнуурга гэх мэт тоног төхөөрөмжид бат бөх, амьсгалах чадвартай даавуу шаардлагатай байдаг. Хоёр давхар нийлмэл бүтэц нь үр дүнтэй шийдэл юм: гадна давхаргад зориулсан 210D нейлон суурь даавуу нь нулимсны эсэргүүцлийг сайжруулдаг бол хийн солилцоог хөнгөвчлөхийн тулд дотоод давхаргад бичил сүвэрхэг PU хальсыг ашигладаг. Хийлдэг аврах хантааз зэрэг усан спортын тоног төхөөрөмжийн хувьд хөвөх чадвар, арьсанд ээлтэй мэдрэмж- хоорондын тэнцвэрт байдлыг чухалчлах ёстой. Ихэвчлэн 0.91 г/см³ нягттай, битүү-эстэй EVA хөөс нь PVC{10}}бүрсэн даавуугаар давхарласан байдаг. Энэ нь 0.024 м³ хөвөх эзэлхүүнийг хангахын зэрэгцээ гадаргуугийн бүтэцээр дамжуулан тав тухыг нэмэгдүүлнэ. Эмнэлгийн агаарын гудас нь материалын био нийцтэй байдалд илүү өндөр шаардлага тавьдаг. Эмнэлгийн{15}}ангиллын силиконоор бүрсэн даавуунууд нь харшил үүсгэдэггүй, ариутгах шинж чанартай тул эмнэлгүүдэд стандарт болсон.
Байгаль орчинд дасан зохицох чадвар нь материалыг сонгох техникийн чухал үзүүлэлт юм. Хэт ягаан туяанаас хамгаалах хүчин зүйл (UPF) 50+ бүхий нарнаас хамгаалах тос нь өндөр нарны гэрэлтэй орчинд хөгшрөлтийг үр дүнтэй удаашруулдаг. Туйлын бага{4}}температурын хэрэглээний хувьд борын карбидын нано бөөмсөөр дүүргэсэн өөрчлөгдсөн резинэн матриц нь түүний хэврэг температурыг -40 градусаас доош буулгаж, хэт хүйтэн нөхцөлд уян хатан байдлыг хангана. Далайн орчинд гурвалсан хамгаалалт (-мөөгөнцөр, давс шүрших, замаг устгах) бүхий нийлмэл даавуу нь гадаргуугийн контактын өнцгийг 115 градусаас хэтрүүлж, далайн усны элэгдлийн хурдыг эрс бууруулдаг. Лабораторийн мэдээллээс харахад 500 цагийн турш усан доорх усанд умбасны дараа нано-гидрофобикийн аргаар боловсруулсан даавууны хийн алдагдал анхны утгын 3% дотор хэвээр байна.
Материалын инноваци нь хийлдэг даавууны технологид тасралтгүй нээлтүүдийг хийж байна. Био{1}}суурилсан полиуретануудын судалгаа, хөгжүүлэлт нь анхны амжилтад хүрсэн. Ургамлын тосоор хийсэн шинэ үеийн материал нь уламжлалт полиуретантай харьцуулж болохуйц механик шинж чанарыг хадгалахын зэрэгцээ нүүрстөрөгчийн ул мөрийг 62% -иар бууруулдаг. Хэлбэрийн санах ойн полимер ашиглах нь даавуунд өөрийгөө эдгээх шинж чанартай-болдог. 0.5 мм-ээс бага хэмжээтэй бичил гэмтэл илэрсэн тохиолдолд даавууг орон нутгийн халаалтаар молекулын гинжийг дахин угсарч засах боломжтой. Ухаалаг даралтыг зохицуулдаг даавууны бүтээн байгуулалт нь орчны даралтын өөрчлөлтөд тулгуурлан агааржуулалтын нүхийг нээх, хаахыг автоматаар тохируулдаг хэлбэрийн санах ойтой хайлш шилэн сүлжээг агуулдаг. Энэхүү технологи нь сансар судлалын салбарт хээрийн туршилтын үе шатанд орсон.
Материал сонгох{0}}шинжлэх ухааны шийдвэр гаргахад системчилсэн үнэлгээний систем шаардлагатай. Гурван түвшинд иж бүрэн үнэлгээ хийхийг санал болгож байна: үндсэн физик шинж чанарын туршилт (суналтын бат бэх 200Н/5см-ээс их буюу 50Н-ээс их буюу тэнцүү урагдах бат бэхийг оролцуулан), үйл ажиллагааны баталгаажуулалт (агаар үл нэвтрэх туршилт: даралт буурахгүйгээр даралтыг 24 цагаас илүү ба түүнээс дээш хугацаанд барих), гэрлийн цацрагийн хурдацтай хөгшрөлтийн туршилт (х7-2 жил) байгалийн хөгшрөлт). Бөөнөөр худалдан авалт хийхдээ байгаль орчинд дасан зохицох чадварыг шалгах жижиг сорилт, үүнд -30 хэмээс 70 хэм хүртэл температурын эргэлт, 85% чийгшилд бат бөх байдлын туршилт хийх шаардлагатай.
Одоогоор хийлдэг даавууны материалын сонголт нь нэг{0}}гүйцэтгэлийн арга барилаас олон хэмжээст{1}}үйл ажиллагааны тэнцвэрт байдал руу шилжсэн. Материалын шинжлэх ухааны ололт амжилтыг дагаад ирээдүйн хөгжил нь хөнгөн, өндөр бат бэхийг уялдуулан оновчтой болгох, байгаль орчинд ээлтэй материалыг- өргөн цар хүрээтэй ашиглах, хариу үйлдэл үзүүлэх ухаалаг функцүүдийн нэгдсэн загварт анхаарлаа хандуулах болно. Мэргэшсэн хэрэглэгчид хийлдэг даавууг сонгохдоо хэрэглээний тодорхой хувилбарын үйл ажиллагааны тэргүүлэх чиглэлд тулгуурлан материалын параметрүүд, зардал-үр ашиг, хүрээлэн буй орчны хүчин зүйлсийг агуулсан гурван хэмжээст шийдвэр гаргах загвар боловсруулж, улмаар бүтээгдэхүүний гүйцэтгэл болон практик үнэ цэнийн оновчтой нийцлийг хангах ёстой.