Faserfilamente haben ein äußerst breites Anwendungsspektrum; Abhängig von ihrer Materialzusammensetzung, Struktur und Funktion können sie in zahlreichen Bereichen eingesetzt werden, darunter Textilien, Medizin, Luft- und Raumfahrt, Bauwesen, Elektronik und Umweltschutz.
Tragbare Technologie und Biomedizin
Gesundheitsüberwachung: Ein Team der Universität Xidian hat eine elektronische Faser mit einem Durchmesser von nur 50 Mikrometern entwickelt. Diese Faser kann in Kleidung eingewebt werden, um eine Echtzeitüberwachung der Herzfrequenz, der Elektromyographie (EMG)-Signale und des körperlichen Aktivitätsstatus zu ermöglichen. Es weist eine robuste Resistenz gegenüber Bewegungsartefakten auf und übertrifft herkömmliche Gelelektroden.
Neuromodulation: Diese Fasern können in die peripheren Ischiasnerven von Ratten implantiert werden, um eine präzise elektrische Stimulation zu liefern, wobei eine Erfolgsquote von nahezu 100 % erreicht wird. Diese Technologie bietet eine grundlegende Grundlage für Anwendungen wie Gehirn--Computerschnittstellen und Rückenmarksstimulation.
Flexible Elektronik: Die Fasern können als flexible HF-Antennen und Induktionsspulen fungieren. Wenn sie in Textilien eingewebt werden, behalten sie eine stabile elektrische Leitfähigkeit bei -selbst unter Bedingungen wie Biegen, Dehnen oder hoher Luftfeuchtigkeit-und sind in der Lage, elektronische Komponenten wie LEDs anzutreiben.
Hochleistungsfähige Strukturmaterialien
Luft- und Raumfahrt: Kohlenstofffasern der Güteklasse T1200--mit einer Zugfestigkeit von 8.000 MPa und einer Dichte, die nur ein-Viertel der von Stahl- beträgt, haben die Massenproduktion im 100-Tonnen-Maßstab erreicht. Es wird in der kommerziellen Raumfahrt, der „Low-Höhen-Wirtschaft“, humanoiden Robotern und anderen Anwendungen eingesetzt und ermöglicht Gewichtsreduzierungen von mehr als 10 %.
Verstärkung im Tiefbau: Kohlefasergewebe wird für die Zug- und seismische Verstärkung von Brücken, Tunneln sowie tragenden Trägern und Säulen eingesetzt und bietet wichtige Vorteile wie hohe Festigkeit, geringes Gewicht und Korrosionsbeständigkeit.
Ballistik und Schutz: Regenerierte Seidenfasern und synthetische Spinnenseide besitzen eine Zähigkeit, die die von Kevlar übertreffen kann, und finden Anwendung in Produkten wie Körperschutz und Raumanzügen.
