VPP logo

“Ar grafēna un silīcija aerogelu uzlabotas vieglas ballistiskās aizsargvestes prototips ar iestrādātu vairākzonu spiedienjūtīgu slāni triecienu atklāšanai”

Vispārīgā informācija

Sākums – 20.12.2021. Noslēgums – 19.12.2023. (pagarināts līdz 30.06.2024.)

  • Projekta Numurs

    • VPP-AIPP-2021/1-0009

  • Finansējums

    • 449 445,00 EUR

  • Projekta vadītājs

    • Silvija Kukle

  • Projektu īsteno

    • Rīgas Tehniskā universitāte

Zinātnes nozare

  • Materiālzinātne

  • Elektrotehnika, elektronika, informācijas un komunikāciju tehnoloģijas

  • Nanotehnoloģija

Kopsavilkums

Lai sasniegtu projekta mērķus, tiks izstrādāta metode nanolīmeņa grafēna pārklājumu sintēzei un uzklāšanai uz para-aramīda šķiedras tekstilmateriāliem. Tekstila slāņos tiks iestrādāti grafēna un silīcija aerogela slāņi, lai nodrošinātu ballistisko aizsardzību, ar mērķi uzlabot tekstilmateriāla viena slāņa ballistisko pretestību par 7-8% un samazināt nepieciešamo slāņu skaitu, kas ļaus samazināt svaru par 10%. Slāņu ar augstu (grafēns) un zemu (silīcija) siltumvadītspēju izvietojuma izvēle nodrošinās uzlabotas termoregulācijas un infrasarkanā starojuma ekranēšanas funkcijas. Papildus tiks izstrādāts tekstila spiediena sensors un elektroniskā sistēma ar seriālo interfeisu, kas pēc integrēšanas tekstila slāņos palielinās biezumu ne vairāk kā par 3 mm un nodrošinās trieciena vietas un spēka noteikšanu. Šāds sensors ļaus integrēt triecienu uzraudzības funkcijas.

Rezultāti

 

Informācija par pētniecības projektu

  • Projektu konkurss Aizsardzības inovāciju pētījumu programma

Pētniecības projekta numurs

VPP-AIPP-2021/1-0009

Pētniecības projekta nosaukums

Ar grafēna un silīcija aerogelu uzlabotas vieglas ballistiskās aizsargvestes prototips ar iestrādātu vairākzonu spiedienjutīgu slāni triecienu atklāšanai

Zinātnes nozare (pamata)

 Materiālzinātne

 

Rezultāta veids

 

 

Rezultāta izpilde

Oriģināli zinātniskie raksti, kas publicēti vai pieņemti publicēšanai Web of Science vai SCOPUS, kuru citēšanas indekss sasniedz vismaz 50% no nozares vidējā citēšanas indeksa

  1. Kukle, S.; Briedis, U.; Balgale, I.; Baķe, I. The Hybrid Soft BP Packages With Integrated Into Their Composition Graphene-Modified Para-Aramid Fabric Layers in Combinations with the Different Ballistic Kevlar Textiles. - Polymers 2024,
    https://doi.org/10.3390/polym16152106
  2. Kukle, S.; Bake, I.; Vilcena, L.; Abele, L. Graphene-containing Para aramid Fabric Coating via Surfactant Assisted Exfoliation of Graphite. - Materials Today: Proceedings, 2024, Vol. 97, 2023, https://doi.org/10.1016/j.matpr.2023.09.131

 

 

 

Oriģināli zinātniskie raksti, kas publicēti Web of Science vai SCOPUS (A vai B) datubāzēs iekļautajos žurnālos vai konferenču rakstu krājumos

  1. Okss, A.; Vališevskis, A.; Briedis, U.; Baltiņa, I. Functional Fabrics for Multilayered Textile Pressure Sensors: Comparison of Structures and Sensitivity Characteristics. - ENGINEERING FOR RURAL DEVELOPMENT, 2023, https://doi.org/10.22616/ERDev.2023.22.TF089
  2. Vališevskis, A.; Briedis, U.; Okss, A. Extending the Dynamic Range of Piezoresistive Textile Pressure Sensors for Impact Detection - Textile Bioengineering and Informatics Symposium Proceedings 2023, 2023, https://doi.org/10.3993/tbis2023.
  3. Vališevskis, A.; Briedis, U.; Okss, A. Dynamic Testing of Piezoresistive Fabrics for Use in Smart Wearable Personal Protective Equipment. . - Proceedings of NBC 2023, 2023, https://doi.org/10.1007/978-3-031-37132-5_6
  4. Bake, I.; Rampane, L.; Balgale, I.; Kukle, S.; Adijans, I. Evaluation of the Graphene Dispersions for Kevlar Fabrics Functionalization Obtained by the Liquid-Exfoliation of Graphite. - Environment. Technology. Resources. Rezekne, Latvia, Proceedings of the 15th International Scientific and Practical Conference. 2024, https://doi.org/10.17770/etr2024vol1.7985

 

Zinātniskās datubāzes un datu kopas, kas izstrādātas projekta ietvaros

  1. I.Baltiņa, S.Kukle, I. Ziemele Balistiskie tekstilbāzes materiāli. - https://rtucloud1.sharepoint.com/sites/AMprojekts2021.g_O365G/Shared%20Documents/Forms/AllItems.aspx?id=%2Fsites%2FAMprojekts2021%2Eg%5FO365G%2FShared%20Documents%2FGeneral&p=true&ga=1 (ierobežota piekļuve)

 

Jauns produkts, tehnoloģija

  1. Method for the Synthesis and Application of Nano-level Graphene Coatings on Textiles of Para-aramid Fibres /Metode nanolīmeņa grafēna pārklājumu sintēzei un uzklāšanai uz para-aramīda šķiedru tekstilmateriāliem. – 2024.
  2. Technology of Design and Integration of Textile Pressure Sensor into Textile Layers and Protective Clothing Structure /Tekstilmateriālu spiediena sensora projektēšanas un integrēšanas tehnoloģija tekstila slāņos un aizsargapģērba konstrukcijā. – 2024.
  3. Prototype of Ballistic Protection Vest/Balistiskās aizsargvestes prototips. – 2024.

 

Aizstāvēts maģistra darbs/promocijas darbs projekta tematikā

 Promocijas darbs:

  1. Baķe, I. Dzijas, kokvilnas un jauktu šķiedru trikotāžas virsmas modifikācija veiktspējas uzlabošanai, 2023.

 

      Maģistra darbs -1

Citi pētniecības specifikai atbilstoši projekta rezultāti (tai skaitā dati), kas papildina iepriekšminētos

 

Konferenču materiāli – kopsavilkumi- 7

Iesniegts projekta pieteikums starptautiskā vai nacionālā pētniecības un attīstības projektu konkursā – 5

Cits projekta rezultāts - 3