Filme reflectorizante 3M – Un câștigător al siguranței rutiere

Conform legilor actuale, fiecare mașină de pe șosea trebuie să aibă un semn reflectorizant. De asemenea, bicicliștii ar trebui să folosească unul în multe situații. Vehiculele grele sunt acoperite cu un film reflectorizant care dezvăluie dimensiunile lor în întuneric. Proprietarii de mașini îl folosesc pentru a crește securitatea și din motive estetice. Toate semnele rutiere oficiale sunt realizate cu un strat de film reflectorizant. Cu toate acestea, puțini oameni cunosc istoria materialelor care au făcut drumurile din întreaga lume atât de sigure. Și pionierii companiei americane Minnesota Mining and Manufacturing (3M) au un mare merit.

Odată cu impunerea automobilelor ca principal mijloc de transport și creșterea constantă a vitezei pe care le dezvoltă, siguranța rutieră a devenit o problemă serioasă la începutul secolului trecut.

Călătoria noaptea era deosebit de riscantă. Încercările inițiale de a îmbunătăți situația au inclus o serie de inovații, cum ar fi montarea de semne rutiere uriașe pictate în culori strălucitoare. Cu toate acestea, acest lucru nu a dat rezultatele dorite. Prin urmare, în 1937, inventatorii de la 3M au abordat problema.

Inginerii companiei din Minnesota au avut ideea de a crea un material care are retroreflexie – capacitatea de a reflecta lumina înapoi la sursa sa, și anume mașinile de pe drum și șoferii acestora. În acest scop, experții au început experimente cu margele de sticlă care acționau ca reflectoare miniaturale. Strânse împreună, dădeau strălucirea dorită. Primele experimente au fost promițătoare – margelele reflectau lumina în mod corect. În timpul testelor au ieșit însă la iveală defectele acestui sistem. Mărgelele expuse la intemperii și-au pierdut complet proprietățile chiar și în ploaie slabă, deoarece apa a distorsionat lumina. De asemenea, praful și resturile au intrat în goluri.

3M a rezolvat problema acoperindu-le cu un strat superior transparent, care a umplut crăpăturile și a conferit materialului o față netedă, strălucitoare. Cu toate acestea, a fost necesară o mică schimbare a planului. Ideea inițială a fost să atașăm reflectoarele la drum în sine. Cu toate acestea, din cauza unor probleme cu stabilitatea materialului, au trecut la planul B – instalarea acestuia pe indicatoarele de pe marginea drumului. Așa a apărut primul semn de retroreflecție a luminii din lume. Creat de 3M, a fost scos pe drum în vecinătatea orașului Minneapolis, Minnesota în 1939. Această tehnologie a devenit curând un succes comercial impresionant și a rămas singura de pe piață în următorii 25 de ani. Cu toate acestea, materialul, care a fost numit Engineer Grade, a obținut o retroreflecție modestă de 8% – o realizare destul de modestă. Prin urmare, inginerii companiei au decis să nu aștepte ca altcineva să-i depășească, ci să îmbunătățească ei înșiși acest indicator și să-și bată propriul record.

Pentru a crește proprietățile de reflectare a luminii ale materialului din partea sa din spate, 3M a adăugat un strat translucid alb-argintiu. Acest lucru a redus pierderea de lumină în sistem. Cu toate acestea, stratul facial transparent Engineer Grade a avut un efect mixt – a prevenit pierderea totală a reflexiei pe vreme rea. În plus, a dat un aspect neted materialului, ceea ce a ajutat în mare măsură la autocurățarea acestuia. În același timp, însă, a crescut pierderea luminii primite inițial.

S-a găsit o soluție genială pentru această problemă. În loc să acopere strâns margelele și golurile dintre ele, stratul facial a fost plasat la o oarecare distanță. Acest lucru a fost realizat prin atașarea polimerului direct la proeminențele din baza materialului, iar margelele au fost aranjate în mici buzunare hexagonale.

Astfel, în planul mare s-au format celule miniaturale independente care reflectă lumina, cu un diametru de aproape 6 milimetri fiecare. Prin urmare, de la distanță, materialul arăta ca un fagure. Mai important, însă, margelele nu au mai atins stratul superior și au rămas complet protejate de elemente. În plus, dacă una dintre celule a fost deteriorată accidental, restul materialului și-a păstrat proprietățile. Dimensiunea miniaturală a capsulelor a ajutat acest lucru, iar de la distanță mare, părțile defecte erau aproape imperceptibile.

3M și-a îmbunătățit reflectoarele. Compania a început să producă margele speciale de sticlă cu proprietăți de oglindă mult mai bune. Acest lucru le-a crescut capacitatea de a returna lumina cu mai mult de 20 la sută. Odată cu aceasta, au fost luate măsuri pentru reducerea și unificarea dimensiunii mărgelelor. Inițial, diametrul lor a ajuns la 1,6 milimetri, dar odată cu trecerea timpului și a introducerii unui număr de noi tehnologii, s-a micșorat de zece ori. Finisajul argintiu de pe spatele materialului a fost de asemenea îmbunătățit.

Astfel, sistemele de margele reflectorizante dezvoltate de 3M au atins maximul in 1971. Atunci compania din Minnesota a lansat pe piata sistemul High Intensity. Introducerea atâtor îmbunătățiri a dus la un nou record. Acest material a returnat 16% din lumina captată la sursă, dublu față de cea a materialului Engineer Grade. Chiar și astăzi, aceasta este cea mai mare proporție de reflexie care poate fi obținută cu un sistem de sticlă. Noul material a devenit rapid un succes și a fost introdus curând în masă în producția de indicatoare rutiere. A fost utilizat mai întâi la autostrăzi și alte drumuri unde se dezvoltă viteze mari. În același timp, când High Intensity se impunea pe piață, a apărut însă o nouă generație de materiale retroreflectorizante.

În 1970, a fost brevetat primul sistem reflectorizant cu microprisme. Aceasta a fost cea mai mare descoperire de la Inginer Grade. Noul material a intrat pe piață în 1973.

A folosit prisme miniaturale sub forma unor piramide triunghiulare regulate cu dimensiuni cuprinse intre 0,15 si 0,25 mm. Un avantaj deosebit al acestei tehnologii a fost că acestea puteau fi montate pe o bază flexibilă, ceea ce făcea materialul ușor de portat și de lucrat. Acest lucru a dus la producerea primelor haine strălucitoare și a reflectoarelor populare plasate pe ghiozdanele de școală. Inovația a ajutat foarte mult la popularizarea acestui tip de material și la intrarea lui în viața de zi cu zi. Pe măsură ce cererea a crescut constant, multe companii s-au implicat în producția și furnizarea de țesături strălucitoare. 3M nu era departe. În 1989, compania din Minnesota a lansat Diamond grade – sistemul său de înaltă eficiență de tăiere cu prisme.

Acest material a reflectat 35% din lumina îndreptată către el. Aceasta a depășit de două ori maximul sistemelor de margele. Benzile reflectorizante autoadezive și foliile reflectorizante au apărut în curând pe piață. Au fost deja introduse prin lege la realizarea indicatoarelor rutiere. Inovația a venit exact la timp, deoarece în același timp au fost aduse îmbunătățiri la farurile mașinilor, care deja direcționau mai multă lumină spre șosea. Acest lucru a limitat razele care cădeau pe semnele rutiere și pe obiectele din jur.

Cu toate acestea, tehnologia prismatică a avut și anumite limitări. La început, era mult mai scump de produs. De asemenea, s-a dovedit a fi mai puțin eficientă în reflectarea luminii care vine dintr-un unghi mai larg. Apoi primele computere au intrat în producție. Au ajutat la găsirea de noi formule pentru aranjarea prismelor și reducerea costurilor de producție. În noile materiale, piramidele triunghiulare au fost plasate în unghiuri diferite. Acest lucru a îmbunătățit considerabil acoperirea filmului reflectorizant.

Benzi reflectorizante 3M Bandă reflectorizantă 3M Cea mai notabilă schimbare a designului, totuși, a venit din nou la 3M. În 2006, compania a prezentat materialul reflectorizant Diamond Grade DG3 /Diamond Grade DG³/. Transcende limitările prismelor familiare. În iluminarea directă, piramidele triunghiulare tradiționale au zone moarte la margini. Aceste puncte moarte ocupă până la 65 la sută din suprafața totală a materialului. Prin urmare, inginerii companiei din Minnesota au tăiat secțiunile inutile și au izolat partea cea mai activă a miezului piramidei.

Astfel a fost creat un tip revoluționar de microprisme. Aranjate dens, aceste noi reflectoare miniaturale de înaltă eficiență formează un material cu o suprafață reflectorizantă 100%. Diamond Grade DG³ returnează mai mult de 50% din lumina captată. Acesta este vârful suprem în acest tip de țesătură. Prin urmare, filmul reflectorizant 3M este preferat pentru marcarea vehiculelor grele, precum și pentru realizarea marcajelor rutiere. Potrivit experților în domeniu, există loc și pentru dezvoltarea viitoare a acestui tip de materiale. Speranțele pentru înregistrări și îmbunătățiri viitoare sunt date de tehnologia mai eficientă cu prisme.