柔軟なカーボンファイバープレートにより、高性能の履物が可能になります

最初に、織物、プリプレグ、およびポリマーフィルムの特定の層が一緒に積み重ねられてパネルになります。

次に、パネルは加熱プレスで統合されます。

特定のコンポーネントは、ウォータージェットを介して硬化したパネルから切り取られます。

個々の部品のレイアップを回避することで、より高いスループットが達成されるとCarbitexは言います。

得られた炭素繊維複合ミッドソール（写真はDFXコンポーネント）は、最終的な履物アプリケーションに組み立てられます。

ただし、剛性と柔軟性のバランスをとるだけでなく、履物の開発には追加の課題があります。人間の足は、過度に伸びたり折れたりすることなく一方向にしか曲がることができないため、靴の素材には特定の方向に曲がる汎用性が必要ですが、他の方向には曲がらない 。 Carbitexは、

ラミネート。 「通常、複合材料では、「座屈」という言葉は破損に起因します。しかし、繊維を座屈させても破損させないようにする方法を考え出しました」とカーン氏は言います。同僚が繊維とポリマー層の特定の組み合わせが一方向にのみ座屈する材料をもたらしたことに気付いたので、この発明は最初は偶然に作られたと彼は付け加えた。 「それには何らかのメリットが必要だと気づきました」とカーン氏は言います。「それで、レイヤーを剥がして、それがどのように起こったかを学び、それを意図的に行う方法を理解しました。」

結果として得られる製品はAFXと呼ばれ、「AF」は「非対称に柔軟」を表し、一方の方向には曲がりますが、もう一方の方向には完全に剛性があることを示します。 2018年の特許出願によると、CarbitexのAFX製品は、織物層、プリプレグ層、およびその間に少なくとも1つのポリマー層を含み、これらが組み合わされてアセンブリになり、成形および硬化されます。 「層状配列は、第1方向の曲げに対する耐性が高く、反対の第2方向の曲げに対する耐性が低い」と特許は述べています。

「私たちの技術は、あなたが望む方向に剛性と保護のレベルを可能にします」とカーンは付け加えます。たとえば、AFXカーボンファイバーミッドソールを組み込んだハイキングブーツには、凹凸のある地形や垂直な地形で間違った方向に曲がらないように足を保護するために必要なサポートと剛性が含まれていますが、「平らな地面を歩くために足を曲げるときは、[ブーツは]たとえばランニングシューズと同じくらい柔軟です」と彼は言います。 AFXは、ハイキングブーツの補強によく使用されるボードとゴム素材の組み合わせよりも軽量です。

Carbitexの3番目の製品はDFXと呼ばれ、「DynamicallyFlexible」の略であるAFXの派生物です。これは、足が動くと靴内の素材の剛性が変化することを意味します。 DFXを使用すると、「特定の角度で非常に柔軟になり、より高い角度で徐々にまたは指数関数的に硬くなる[靴]を作ることができます」とカーン氏は言います。 「履物では、これはパフォーマンスに直接関係します。」 2020年の特許出願によると、DFXは、1つのラミネートに組み立てられ硬化された少なくとも3つの層で構成されています。より剛性の高い織物層。および少なくとも1つのポリマー層。

カーンは、アスリートがトラックやフィールドを歩いているとき、ランニングシューズやクリートは柔らかくて柔軟になる可能性があり、ランナーが離陸して足がより高い角度で曲がり始めると、靴はより硬くなり、サポートできるようになると述べています。ムーブメント 。 「企業は、特定のミッドフット剛性を妥協して選択する必要がなくなりました。特定のアクティビティのさまざまな機能を識別し、その周囲の剛性を設計することができます。」

「別の見方をすれば、DFXは足のパフォーマンスを強化し、伸ばされた方向に応じて柔軟または硬くなる筋肉や靭帯のように機能します。 AFX素材は、ひじや足首のような関節のように機能します。一方向に非常によく曲がるように設計されています」と彼は付け加えます。

これまでの各材料の反復は、特定の性能範囲と業界に適用可能であると特定された製造統合のレベルに合わせて特別に設計されており、特定の剛性や耐久性の要件など、その範囲内でカスタマイズの余地があります。同社はまた、潜在的な顧客にカスタムサンプルを提供しています。 「私たちは、コンポジットとその機能および理由に関するデータを継続的に収集し、必要に応じてさまざまなバージョンを非常に迅速に処理する独自のモデリングシステムを構築しました。通常、問い合わせを受けてから1〜2日以内に、カスタムサンプルを作成してドアの外に出すことができます」とKhan氏は付け加えます。

履物を超えて

「今のところ、私たちの目標は靴の中で拡大し続け、その機会を捉えようとすることです」とカーンは言います。ただし、長期的な目標は、会社が航空宇宙や医療アプリケーションなどの他の業界に成長することです。

「当社の製品が真のメリットをもたらす市場としても、履物との類似点もある市場として、私たちにとって本当に頭に浮かぶ業界の1つは、整形外科および義肢の分野であり、おそらくロボットの側面でもあります。 」と彼は言います。義肢の動的な柔軟性は、現在、重くて高価な電子システムと油圧アクチュエータによって達成されていると彼は付け加えています。 Khanは、膝やバックブレースなどの用途でCarbitexの製品を使用することを想定しています。この用途では、特定の動きや過伸展を防ぎ、他の動きを可能にするように素材を設計できます。彼はさらに次のように付け加えています。重要なのは、その一方向の動きを制限するが、人が他の方向に動くことができるようにするブレースを作ることです。」この目標に沿って、Carbitexは最近、子供向けのブレースを製造する会社とのアプリケーションの開発を開始しました。 Carbitexによると、同社の素材は、ハイカー向けに設計された圧縮スリーブ用のカーボンファイバーパッドと、サッカー選手のヘルメットとショルダーパッドに接続してゲームプレイ中に首が後方に折れるのを防ぐネックブレースの開発にも使用されています。

Carbitexは、他のアプリケーションを追求する際に、その製品を使用して、他の業界での材料の妥協を排除することを望んでいます。カーン氏は、「あなたがより速く、より良く、より強くなる製品を目指していると言うのはクールに聞こえます。私たちはそれを行っていますが、最終的には常に効率を追求しています。」