Мембранная ткань – что это такое: состав, свойства, достоинства и недостатки. Что такое мембрана? Как она работает? Категории мембран по строению
Современный мир предлагает огромный выбор новейших технологий и разработок в различных сферах, и часто эти инновации могут находить применение в совершенно иных областях.
Одним из таких примеров является мембрана — материал, который первоначально использовался лишь производителями одежды и снаряжения для туристов, спортсменов, то есть для тех, кто имеет дело с экстремальными погодными условиями, большими физическими нагрузками, и кому необходима экипировка с определенными свойствами.
А сегодня мембранные ткани широко применяются в легкой промышленности для пошива обычной верхней одежды, в том числе детской.
Виды мембраны
Что же такое мембрана? Мембрана — это высокотехнологичный материал, обладающий высокой водонепроницаемостью и при этом сохраняющий способность «дышать». Мембраны бывают двух видов: гидропорные и гидрофильные.
Гидропорные мембраны имеют множество микроскопических отверстий, так называемых пор. Поры во много раз меньше капли воды, поэтому влага не может проникать внутрь. И вместе с тем молекулы воды в виде пара свободно выходят сквозь мембрану наружу.
Мембраны этого типа чувствительны к грязи, которая просто забивает поры, и со временем могут засаливаться, что негативно сказывается на их свойствах. Зато такие мембраны лучше других дышат.
Гидрофильные мембраны представляют собой ткань, на которую термическим способом нанесена пленка, не пропускающая воду внутрь. Вместе с тем ткань остается дышащей, т. к. благодаря свободным химическим связям молекулы испаряющейся влаги передаются, как по конвейеру, от внутренней стороны пленки к внешней. Грязь и посторонние вещества на такой мембране не влияют на ее паропроницаемость, способность к дыханию и гидроизоляции.
Уход за гидрофильными мембранами проще, однако показатель паропроницаемости у них ниже, чем у гидропорных мембран.
Как мембраны работают на практике?
Важно, чтобы нам и тем более нашим детям в одежде было комфортно. Когда мы говорим о комфорте, мы подразумеваем микроклимат — тонкий слой воздуха между кожей и одеждой. Нам комфортно, когда температура этого слоя примерно 32—34 градуса, а относительная влажность 40—60%. Любые отклонения ощутимы.
На микроклимат могут повлиять разные факторы: погодные условия, свойства одежды, физическая активность.
" Холодный ветер, проникая сквозь одежду, вытесняет слой теплого воздуха вокруг кожи. Одежда же из мембранных тканей непродуваемая, и это ее свойство позволяет в «минусовую» погоду долго оставаться на открытом воздухе и не замерзнуть.
При физических нагрузках наше тело выделяет влагу, попросту — потеет. Если эту влагу своевременно не отвести, она покрывает кожу пленкой и начинает охлаждаться в покое и нагреваться при активном движении, вызывая дискомфорт. Мембрана не дает влаге задерживаться внутри одежды, а выводит испарения наружу, обеспечивая правильную микроциркуляцию и поддерживая нужную влажность и температуру.
Таким образом, мембрана позволяет максимально сохранять привычный микроклимат, а именно - температуру около 33 градусов и влажность около 50% - в неизменном виде. Независимо от температуры внешней среды и уровня физической нагрузки. Поэтому и в жару, и в холод в мембранной одежде мы чувствуем себя комфортно.
Как носить мембрану?
Для нормальной работы мембраны необходимо соблюдение следующих правил:
- Одежда под мембраной должна быть из синтетических или смешанных волокон (содержание синтетики не менее 10—20%), или шерсти. Помним, что лишняя влага должна отводиться от тела, а, например, 100-процентный хлопок гигроскопичен, он впитывает пот, вызывая переохлаждение. Трусики можно оставить хлопковые.
- Многослойность:
первый слой — нательное белье, второй слой — утепление, третий слой — собственно мембранная одежда. Нательное белье, как мы уже выяснили, должно быть из синтетики или с добавлением синтетики. Это может быть специальное термобелье либо просто водолазка и колготки. Также допускается нательное белье из 100-процентной шерсти — для любителей натуральных тканей, благо сейчас на рынке представлены изделия из нежной, неколючей шерсти.
Утепление: при температуре минус 5—10 градусов начинаем утепляться, это может быть комбинезон из шерсти или ворсистого флиса. Мембранная одежда: комплект или комбинезон. Все! - Двигательная активность : мембрана работает в движении. Если вы занимаетесь зимними видами спорта или даже просто активно гуляете, то мембрана — ваш выбор. Покупать мембранную одежду детям, которые большую часть прогулки проводят спящими в коляске, наверное, преждевременно. Им больше подойдет пуховик или одежда с другими утеплителями.
Преимущества мембраны
Мембранная одежда обладает рядом преимуществ.
Она поддерживает постоянную оптимальную температуру примерно в 33 градуса, поэтому можно не опасаться, что ребенок перегреется или замерзнет. Причем эта температура не зависит от того, сколько градусов во внешней среде — минус 20 на улице или плюс 15 в автомобиле. Можно без опасений заходить в торговый центр или поликлинику, достаточно просто снять головной убор.
Мембранная одежда необъемная, за счет своих свойств и использования современных утеплителей. Если раньше на улице деткам в шубках и ватных штанах было сложно передвигаться, то сейчас даже те, кто только недавно научился ходить, могут легко двигаться и активно познавать окружающий мир.
Мембранная одежда легкая . Это актуально как для самих детишек, так и для мам, которые часто поднимают детей на руки.
Достаточно иметь один комплект одежды , даже если на улице грязь и лужи. Во-первых, вы можете быть уверены, что, упав в лужу, ваш ребенок останется сухим благодаря водонепроницаемости мембраны. А во-вторых, придя домой, достаточно помыть испачканную одежду под струей воды, при необходимости протерев губкой, и повесить сушиться. Мембрана сохнет очень быстро. Кроме того, производители мембранной одежды, в частности, Luhta, конструируют изделия так, чтобы места, наиболее подверженные загрязнению (низ брюк, колени, низ спины), были выполнены из ткани темных тонов.
Уход за мембраной
Уход за мембраной несложен, главное - соблюдать нехитрые правила.
- Для того, чтобы ваша одежда прослужила долго, прежде всего при стирке и сушке соблюдайте инструкцию, приложенную к изделию.
- Стирайте мембрану либо на руках, либо в стиральной машине в режиме деликатной стирки при температуре 30 градусов. Используйте специальные средства для мембранной одежды или любые жидкие.
- Сильные загрязнения предварительно можно замыть под струей воды, потерев губкой.
- Перед стиркой в стиральной машине проверьте карманы, застегните молнии и выверните изделие наизнанку.
- Мембрану стирают без предварительного замачивания.
- Не используйте кондиционеры для полоскания.
- После стирки изделие отжимают вручную, не скручивая. Допустим отжим в стиральной машине при самых низких оборотах.
- Сушить одежду нужно в расправленном виде при комнатной температуре (ни в коем случае не сушите мембранную одежду на батарее!).
Клеточная мембрана также называется плазматической (или цитоплазматической) мембраной и плазмалеммой. Данная структура не только отделяет внутреннее содержимое клетки от внешней среды, но также входит с состав большинства клеточных органелл и ядра, в свою очередь отделяя их от гиалоплазмы (цитозоля) - вязко-жидкой части цитоплазмы. Договоримся называть цитоплазматической мембраной ту, которая отделяет содержимое клетки от внешней среды. Остальными терминами обозначать все мембраны.
Строение клеточной мембраны
В основе строения клеточной (биологической) мембраны лежит двойной слой липидов (жиров). Формирование такого слоя связано с особенностями их молекул. Липиды не растворяются в воде, а по-своему в ней конденсируются. Одна часть отдельно взятой молекулы липида представляет собой полярную головку (она притягивается водой, т. е. гидрофильна), а другая - пару длинных неполярных хвостов (эта часть молекулы отталкивается от воды, т. е. гидрофобна). Такое строение молекул заставляет их «прятать» хвосты от воды и поворачивать к воде свои полярные головки.
В результате образуется двойной липидный слой, в котором неполярные хвосты находятся внутри (обращены друг к другу), а полярные головки обращены наружу (к внешней среде и цитоплазме). Поверхность такой мембраны гидрофильна, а внутри она гидрофобна.
В клеточных мембранах среди липидов преобладают фосфолипиды (относятся к сложным липидам). Их головки содержат остаток фосфорной кислоты. Кроме фосфолипидов есть гликолипиды (липиды + углеводы) и холестерол (относится к стеролам). Последний придает мембране жесткость, размещаясь в ее толще между хвостами остальных липидов (холестерол полностью гидрофобный).
За счет электростатического взаимодействия, к заряженным головкам липидов присоединяются некоторые молекулы белков, которые становятся поверхностными мембранными белками. Другие белки взаимодействуют с неполярными хвостами, частично погружаются в двойной слой или пронизывают его насквозь.
Таким образом, клеточная мембрана состоит из двойного слоя липидов, поверхностных (периферических), погруженных (полуинтегральных) и пронизывающих (интегральных) белков . Кроме того, некоторые белки и липиды с внешней стороны мембраны связаны с углеводными цепями.
Это жидкостно-мозаичная модель строения мембраны была выдвинута в 70-х годах XX века. До этого предполагалась бутербродная модель строения, согласно которой липидный бислой находится внутри, а с внутренней и наружной стороны мембрана покрыта сплошными слоями поверхностных белков. Однако накопление экспериментальных данных опровергло эту гипотезу.
Толщина мембран у разных клеток составляет около 8 нм. Мембраны (даже разные стороны одной) отличаются между собой по процентному соотношению различных видов липидов, белков, ферментативной активности и др. Какие-то мембраны более жидкие и более проницаемые, другие более плотные.
Разрывы клеточной мембраны легко сливаются из-за физико-химических особенностей липидного бислоя. В плоскости мембраны липиды и белки (если только они не закреплены цитоскелетом) перемещаются.
Функции клеточной мембраны
Большинство погруженных в клеточную мембрану белков выполняют ферментативную функцию (являются ферментами). Часто (особенно в мембранах органоидов клетки) ферменты располагаются в определенной последовательности так, что продукты реакции, катализируемые одним ферментом, переходят ко второму, затем третьему и т. д. Образуется конвейер, который стабилизируют поверхностные белки, т. к. не дают ферментам плавать вдоль липидного бислоя.
Клеточная мембрана выполняет отграничивающую (барьерную) от окружающей среды и в то же время транспортную функции. Можно сказать, это ее самое главное назначение. Цитоплазматическая мембрана, обладая прочностью и избирательной проницаемостью, поддерживает постоянство внутреннего состава клетки (ее гомеостаз и целостность).
При этом транспорт веществ происходит различными способами. Транспорт по градиенту концентрации предполагает передвижение веществ из области с их большей концентрацией в область с меньшей (диффузия). Так, например, диффундируют газы (CO 2 , O 2).
Бывает также транспорт против градиента концентрации, но с затратой энергии.
Транспорт бывает пассивным и облегченным (когда ему помогает какой-нибудь переносчик). Пассивная диффузия через клеточную мембрану возможна для жирорастворимых веществ.
Есть особые белки, делающие мембраны проницаемыми для сахаров и других водорастворимых веществ. Такие переносчики соединяются с транспортируемыми молекулами и протаскивают их через мембрану. Так переносится глюкоза внутрь эритроцитов.
Пронизывающие белки, объединяясь, могут образовывать пору для перемещения некоторых веществ через мембрану. Такие переносчики не перемещаются, а образуют в мембране канал и работают аналогично ферментам, связывая определенное вещество. Перенос осуществляется благодаря изменению конформации белка, благодаря чему в мембране образуются каналы. Пример - натрий-калиевый насос.
Транспортная функция клеточной мембраны эукариот также реализуется за счет эндоцитоза (и экзоцитоза). Благодаря этим механизмам в клетку (и из нее) попадают крупные молекулы биополимеров, даже целые клетки. Эндо- и экзоцитоз характерны не для всех клеток эукариот (у прокариот его вообще нет). Так эндоцитоз наблюдается у простейших и низших беспозвоночны; у млекопитающих лейкоциты и макрофаги поглощают вредные вещества и бактерии, т. е. эндоцитоз выполняет защитную функцию для организма.
Эндоцитоз делится на фагоцитоз (цитоплазма обволакивает крупные частицы) и пиноцитоз (захват капелек жидкости с растворенными в ней веществами). Механизм этих процессов приблизительно одинаков. Поглощаемые вещества на поверхности клеток окружаются мембраной. Образуется пузырек (фагоцитарный или пиноцитарный), который затем перемещается внутрь клетки.
Экзоцитоз - это выведение цитоплазматической мембраной веществ из клетки (гормонов, полисахаридов, белков, жиров и др.). Данные вещества заключаются в мембранные пузырьки, которые подходят к клеточной мембране. Обе мембраны сливаются и содержимое оказывается за пределами клетки.
Цитоплазматическая мембрана выполняет рецепторную функцию. Для этого на ее внешней стороне располагаются структуры, способные распознавать химический или физический раздражитель. Часть пронизывающих плазмалемму белков с наружней стороны соединены с полисахаридными цепочками (образуя гликопротеиды). Это своеобразные молекулярные рецепторы, улавливающие гормоны. Когда конкретный гормон связывается со своим рецептором, то изменяет его структуру. Это в свою очередь запускает механизм клеточного ответа. При этом могут открываться каналы, и в клетку могут начать поступать определенные вещества или выводиться из нее.
Рецепторная функция клеточных мембран хорошо изучена на основе действия гормона инсулина. При связывании инсулина с его рецептором-гликопротеидом происходит активация каталитической внутриклеточной части этого белка (фермента аденилатциклазы). Фермент синтезирует из АТФ циклическую АМФ. Уже она активирует или подавляет различные ферменты клеточного метаболизма.
Рецепторная функция цитоплазматической мембраны также включает распознавание соседних однотипных клеток. Такие клетки прикрепляются друг к другу различными межклеточными контактами.
В тканях с помощью межклеточных контактов клетки могут обмениваться между собой информацией с помощью специально синтезируемых низкомолекулярных веществ. Одним из примеров подобного взаимодействия является контактное торможение, когда клетки прекращают рост, получив информацию, что свободное пространство занято.
Межклеточные контакты бывают простыми (мембраны разных клеток прилегают друг к другу), замковыми (впячивания мембраны одной клетки в другую), десмосомы (когда мембраны соединены пучками поперечных волокон, проникающих в цитоплазму). Кроме того, есть вариант межклеточных контактов за счет медиаторов (посредников) - синапсы. В них сигнал передается не только химическим, но и электрическим способом. Синапсами передаются сигналы между нервными клетками, а также от нервных к мышечным.
Благодаря развитию инновационных технологий по изобретению тканей, сегодня в ассортименте можно увидеть широкий выбор многофункциональных полотен одним из них остается мембрана. Это полупроницаемый материал, который представлен в виде пленки с особой структурой. Многослойные полотна, которые оснащены такой пленкой, носит название мембранные.
В готовой одежде они способны отталкивать воду снаружи, но при этом позволяют испаряться влаге, которая формируется внутри. Нижний слой материала – мягкий, а верхний – защитный и стойкий к износу. А вот средний – защитная материя и мембрана.
Описание ткани Мембрана (Membrana)
Мембрана – это синтетическая материя. Для нее свойственны следующие свойства:
- Водонепроницаемость. Этот показатель представлен в цифровом виде. Обозначает давление воду, которое способна выдержать материя. При покупке изделий на основе мембраны необходимо учитывать этот критерий. Если на изделии имеется цифра 3.000, то это указывает на то, что материал способен оказать сопротивление небольшому дождю. А вот материал с показателем 10. 000 не боится сильного ливня. Материал с 20.000 – это изделие, которое не промокнет даже при условии сильной непогоды и штормовых условий.
- Выводимость паров . Этот критерий также представлен в формате числа. Отображает количество пара в г/м2 полотна, которое выходит за сутки. Чем выше этот критерий, тем материал качественнее.
- Защита от ветра. С изделиями на основе мембраны можно не переживать, что вы продрогнете от сильного ветра.
Виды и характеристика мембранного материала
Мембранная ткань сегодня представлена различными видами. Если рассматривать ткань по конструкциям полотна, то различают такие виды:
Отличительная особенность заключается в том, что вместо подкладки здесь имеется вспененный трикотаж. Такая одежда из мембраны имеет еще меньший вес, но при этом это никак не отображается на ее свойствах.
На видео – описание ткани мембрана:
Состав
Мембранные ткани сегодня могут получать на основе следующих материалов:
- Тенсела. Этот материал получен на основе деверева эвкалипта. Полотно отличается своей мягкостью, оно приятно для тела и отлично поглощает влагу. По ссылке можно подробно прочитать, .
- Полиэстер. Этот материал известен всем своей способностью держать форму. Он приятен к телу, не мнется, имеет высокие показатели прочности и длительный срок службы. Здесь описаны .
- Хлопок . Это мягкая материя, которая приятна на ощупь. Она не создает статическое электричество, сохраняет тепло и поглощает влагу. По ссылке перечислены .
- Бамбук . Это полотно отличается гипоаллергенностью и прочностью. Она задерживает солнечные лучи, поглощает влагу и неприятные ароматы, а также приятна к телу. можно узнать, что такое бамбуковое волокно, синтетика это или нет.
- Тефлон . Эта материя оснащена микропорами, которые присутствуют на вешней поверхности. Материал не пропускает воду, но при этом влага отлично испаряется, не собираясь внутри. Минусом материал является то, что поры могут забиваться, в результате чего нарушается процесс испарения.
- Полиуретан . На его поверхности отсутствуют поры. Материал не пропускает воду. Влага, которая сосредоточена внутри, вначале скапливается на изнаночной стороне, а после испаряется. Минусом полотна является то, что испарение влаги происходит не сразу, в результате чего может создаваться ощущение, что изделие мокрое. Также читайте, .
- Комбинированный материал . Внутри полотна находится поролоновая мембрана, а поверх нее защитный слой. Он не дает порам забиваться. Такой материал имеет все преимущества, которые свойственны полиуретану и тефлону.
На фото – устройство ткани мембрана:
Применение
Мембранная ткань сегодня стала активно использоваться для изготовления спецодежды. При производстве курток задействуют технологию с применением плотного полиэстера или нейлона высокого качества. Также мембранная ткань отлично зарекомендовала себя при пошиве влагоустойчивых костюмов.
Очень часто при производстве одежды мембранную ткань применяют следующие производители:
Кроме изготовления спецодежды, мембранная ткань пользуется большим спросом в таких отраслях:
- лыжный и горный туризм;
- альпинизм;
- охота и рыбалка;
- зимние виды спорта;
- путешествия и активный отдых.
Видео: применение ткани: одежда, утеплители, подкладки
На видео рассказывается об использовании ткани мембрана как утеплителя:
Цена за метр
Средняя оптовая цена за мембранное полотно составляет 350 рублей за м. с учетом производителя и особенностей материи стоимость может принимать максимальную отметку – 1500 рублей за м.
В 1823 году шотландский химик Чарльз Макинтош, проводя очередной опыт, измазал рукав пиджака раствором каучука и спустя некоторое время заметил, что рукав пиджака не промокает. Он запатентовал это изобретение и основал компанию Charles Macintosh and Co. по производству непромокаемых изделий - макинтошей.
Но если мода 200-летней давности ещё может обрести второе дыхание в наши дни, то этого точно не скажешь о технологиях защиты от непогоды тех времен.
Сегодня им на замену пришли мембраны - результат двухсотлетней эволюции в борьбе людей за комфорт в любую погоду.
Подробнее на вопрос о том, что же такое мембрана, ответит специалист по продажам спортивного магазина MySport - Карина Радионова.
- Как нужно одеваться осенью, чтобы не промокнуть?
На осенне-весенний и зимний периоды, когда характерны повышенная влажность, умеренные либо повышенные осадки, основным критерием при выборе одежды являются её влагоотталкивающие свойства. Для защиты от влаги существуют мембрана или специальное покрытие (пропитка).
- В чём разница мембраны и такого водоотталкивающего покрытия?
Второй вариант защиты от непогоды (водоотталкивающая пропитка) не носит перманентный характер. Этот вариант подойдет для непродолжительного нахождения на улице во время мелкого дождя, но для прогулок под дождём это изделие не предназначено. Мембрана же позволяет нам находиться под дождём более продолжительное время. При этом изделие будет дышать, то есть выводить испарения от нашего тела изнутри.
- Как понять формулировку: выводить испарения от нашего тела?
Отводить пот от тела. Дело в том, что защита от дождя у нас ассоциируется с дождевиком, но дождевик - это эффект парилки, он не дышит, мы не сможем в нём комфортно себя чувствовать во время прогулок, например. Изделие с мембраной будет дышать.
- Что вообще такое мембрана?
Мембрана - это очень тонкий слой плёнки, нанесённый на верхний материал изделия. К ткани она может приклеиваться, наноситься горячим способом, привариваться. Также мембрана может находиться между подкладочным и верхним материалом. Она используется в одежде, в обуви и в аксессуарах.
Самая распространённая - поровая мембрана. Она состоит из огромного количества микроотверстий, которые позволяют нашим испарениям отходить от тела наружу, но при этом не пропускает осадки внутрь куртки.
Существуют также беспоровая и комбинированная мембраны. Работают они по-разному. В случае беспоровой из-за отсутствия отверстий она будет работать по принципу диффузии. Мембране необходимо будет накопить на внутренних стенках нашу влагу до определённого количества, чтобы посредством диффузии отвести наружу. Плюс такой мембраны в том, что она долговечна. Она не состоит из пор, которые могут забиваться, засоряться. Недостаток же заключается в том, что нужно подождать, пока эта мембрана начнёт работать, пока накопит испарения. Это может вызывать определённое чувство дискомфорта, нам даже может показаться, что мы промокли. Такой принцип работы у этой мембраны, в отличие от микропористой, которая работать начинает сразу же, и мы ощущаем сухость и комфорт.
Третий вид - комбинированная мембрана. Она сочетает в себе лучшие характеристики двух предыдущих. Работает вот как: ближе к телу прилегает поровая мембрана, которая быстро отводит влагу, следующий слой - беспоровой - защищает нас от неприятного воздействия окружающей среды и повышает износостойкость внутреннего слоя. Плюс такой мембраны в том, что она более долговечна и начинает работать сразу.
- Она будет самой дорогостоящей?
Да, она самая дорогостоящая и эксклюзивная. В магазинах с Outdoor-экипировкой она встречается редко. Как правило, изделия с ней выполняются под заказ для более профессионального, экстремального использования.
- Что насчёт города? Какая мембрана будет наиболее подходящей?
Для повседневного использования оптимальным вариантом будет поровая мембрана. У неё, как и у каждой мембраны, есть такие важные характеристики, как водонепроницаемость и паропроводимость.
- Получается, что по критерию водонепроницаемости мы и выбираем мембрану?
Да, именно по этому критерию. Водонепроницаемость - это защита от дождя в осенне-весенний период, а в зимний - от снега. Показатель водонепроницаемости мембраны измеряется в миллиметрах водного столба на один квадратный метр изделия с мембраной. Существуют базовый, средний и профессиональный уровни использования мембраны. К первому мы относим мембрану с показателем 3−5 тысяч, к среднему - от 5 до 10 тысяч и уже свыше 10 речь идёт о профессиональном уровне, об экстремальных условиях использования.
Показатель, указанный в цифрах, говорит о том, какое давление воды мембрана выдержит и не промокнет. Существует мнение, что не стоит обращать внимания на мембраны с показателем меньше 10 тысяч. Оно ошибочно. Мембраны с меньшим показателем тоже будут эффективны, всё зависит от условий использования. Для города, при небольших осадках, показателя 3−5 тысяч будет достаточно. Чаще всего, в городских условиях у нас нет необходимости в долгих или постоянных прогулках под дождём.
Паропроницаемость или отведение влаги - это также важное свойство мембраны. Оно важно для людей, предпочитающих активный отдых, когда имеет значение быстрое отведение влаги от тела на поверхность изделия. Измеряется паропроводимость в граммах на метр квадратный, а промежуток времени - 24 часа, то есть сколько пара способна отвести мембрана за сутки при активном использовании, при движении. Как правило, оба показателя приравниваются друг к другу, то есть, если бренд указывает, например, 5 тысяч, то это относится и к водонепроницаемости, и к паропроводимости. Однако бывает, что цифры прописываются отдельно.
Если после прочтения данной статьи Вы загорелись желанием приобрести себе или своим близким такую замечательную куртку и провести осень в сухости, тепле и комфорте - Вам в магазины MySport !
А чтобы Вы могли совершать покупки выгодно, в магазинах сейчас действует акция - При покупке трех вещей - на вторую вещь скидка 20%, а на третью - 40%.
В акции участвует весь ассортимент товаров, а мембранные куртки можно приобрести не только взрослым, но и детям!
Самые интересные новости Волшебной Карты в наших каналах:
(от лат. membrana - кожица, перепонка) в акустике, гибкая тонкая плёнка, приведённая внеш. силами в состояние натяжения и обладающая вследствие этого упругостью. От М. следует отличать пластинку, к-рой зависит от её материала и толщины. Примеры М.- кожа, натянутая на барабане, тонкая металлич. фольга, играющая роль подвижной обкладки конденсаторного микрофона. Собств. М. представляются системами стоячих волн с той или иной картиной узловых линий, к-рые разделяют части М., колеблющиеся с противоположными фазами (рис.); внеш. контур, по к-рому зажимается М., всегда является узловой линией, если закрепление таково, что отсутствует смещение, перпендикулярное плоскости М. Разл. системам стоячих волн соответствуют разл. частоты колебаний, совокупность к-рых определяет дискр. собств. частот М. Вынужденные колебания М. под действием сосредоточенных или распределённых периодич. внеш. сил происходят с частотой внеш. воздействия; при её совпадении с одной из собств. частот М. имеет место .
Форма нек-рых собств. колебаний мембраны: а - прямоугольной; б - круглой. Стрелками указаны узловые линии; i, k - номера гармоник.
Физический энциклопедический словарь. - М.: Советская энциклопедия . Главный редактор А. М. Прохоров . 1983 .
(от лат. membrana - кожица, перепонка) - гибкая тонкая плёнка, приведённая внеш. силами в состояние натяжения и обладающая вследствие этого упругостью. M. относится к двумерным колебат. системам с распределёнными параметрами. Упругость M. зависит только от её материала и натяжения в отличие от пластинка,
упругость к-рой определяется её материалом и толщиной. Отличит, особенность M.- необходимость её закрепления по внеш. контуру. Примерами M. являются кожа, натянутая на барабан, тонкая металлич. фольга, играющая роль подвижной обкладки конденсаторного микрофона, и др.
Пренебрегая рассеянием энергии, колебания однородной, равномерно натянутой M. можно описывать ур-нием
где - смещение элемента поверхности M. от положения равновесия в направлении нормали к плоскости натяжения, - поверхностная M., T
- натяжение, - оператор Лапласа. Граничные условия для M.на внеш. контуре; в качестве нач. условий задаётся смещений и скоростей точек поверхности M. в нач. момент времени t
= 0. Собственные (свободные) колебания M. представляются системами стоячих волн. Участки M., колеблющиеся с противоположными фазами, разделяются узловыми линиями. Совокупность собств. частот колебаний M. составляет дискретный спектр. Для прямоуг. M. (рис. 1) со сторонами a и 6 собств. частоты выражаются ф-лой
Частота w является основной (наинизшей); обертоны и т. д. являются гармониками осн. частоты. Случай (квадратная M.) наз. вырожденным, в квадратной M. возможно простое гармонич. в форме бегущих волн, при этом узловые линии в течение периода последовательно принимают разл. конфигурации.
Рис. 1. Форма первых четырёх собственных колебаний прямоугольной мембраны; стрелками указаны узловые линии.
Рис. 2. Форма круглой мембраны для некоторых собственных колебаний; стрелками указаны узловые линии.
Собств. частоты колебаний круглой M. (рис. 2) радиуса а могут быть найдены из ур-ния
где J
k - ф-ция Бесселя 1-го рода k
-го порядка, a k
и l
- числа узловых диаметров и узловых окружностей соответственно. В случае круглой M. ни один из обертонов не является гармоникой осн. частоты w 01 .
Вынужденные колебания M. происходят с частотой внеш. воздействия, при совпадении к-рой с одной из собств. частот имеет место резонанс.
M. представляет собой излучатель звука с неравномерным распределением колебат. скорости по поверхности. Излучение M., возбуждённой на осн. частоте, обладает меньшей направленностью, чем на той же частоте поршневой диафрагмы той же конфигурации.
Лит.:
Стретт Д JK. В. (лорд Рэлей), Теория звука, пер. с англ., 2 изд., т. 1, M., 1955; Mорз Ф., Колебания и , пер. с англ., M.- Л., 1949; Скучик E., Основы акустики, пер. с нем., т. 1, M., 1958. С. В. Егерев.
Физическая энциклопедия. В 5-ти томах. - М.: Советская энциклопедия . Главный редактор А. М. Прохоров . 1988 .
Синонимы :
Смотреть что такое "МЕМБРАНА" в других словарях:
Мембрана - тонкая гибкая пластинка, закрепленная по периметру, предназначенная для разобщения двух полостей с разными давлениями или отделения замкнутой полости от общего объема, а также для преобразования изменения давления в линейные перемещения и… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
- (Membrane, diaphragm) тонкая, гибкая, растянутая пластинка. Круглые мембраны, зажатые по окружности, применяются во всех звукопередающих и звуковоспринимающих аппаратах (телефон, микрофон, граммофон). Такая мембрана легко отзывается на колебания… … Морской словарь
Диафрагма, маятник, резонатор, демпфер; перепонка, диффузор, пневмомембрана Словарь русских синонимов. мембрана сущ., кол во синонимов: 9 аксолемма (1) … Словарь синонимов
мембрана - Ндп. диафрагма Гибкая, закрепленная по контуру перегородка, разделяющая две полости с различным давлением или отделяющая полость от пространства и преобразующая изменения давления в перемещение или наоборот [ГОСТ 21905 76] мембрана Тонкая гибкая… … Справочник технического переводчика
Мембрана - * мембрана * membrane тонкая пограничная структура, расположенная на поверхности клеток и внутриклеточных частиц, а также канальцев и пузырьков в клеточном содержимом. Выполняет различные биологические функции обеспечивает проницаемость клетки… … Генетика. Энциклопедический словарь
- (от лат. membrana перепонка) 1) в теории упругости закрепленная по контуру бесконечно тонкая пленка, модуль упругости которой в перпендикулярном поверхности направлении равен нулю.2) В технике тонкая пленка или пластинка (обычно закрепленная по… … Большой Энциклопедический словарь
МЕМБРАНА, в биологии граничный слой внутри или вокруг живой КЛЕТКИ или ТКАНИ. Клеточные мембраны включают плазматическую мембрану, окружающую клетку, систему мембран внутри клетки (ЭНДОПЛАЗМАТИЧЕСКАЯ СЕТЬ) и двойную мембрану вокруг клеточного… … Научно-технический энциклопедический словарь
МЕМБРАНА, мембраны, жен. (лат. membrana перепонка) (физ., тех.). Закрепленная по краям перепонка или тонкая пластинка из упругого материала, способная совершать колебания, нужные для улавливания и воспроизведения звуковых волн. Толковый словарь… … Толковый словарь Ушакова
МЕМБРАНА, ы, жен. Упругая перепонка, тонкая плёнка или пластинка, способная совершать колебания. М. телефона. | прил. мембранный, ая, ое. Мембранные музыкальные инструменты. Толковый словарь Ожегова. С.И. Ожегов, Н.Ю. Шведова. 1949 1992 … Толковый словарь Ожегова
МЕМБРАНА, или перепонка, тонкая пластинка из какого либо вещества. Применяется в акустике для воспроизведения звуковых колебаний. Наличие собственных колебаний в акустической М. искажает характер звука. В коллоидной химии М. применяется для… … Большая медицинская энциклопедия
- Инструкция по эксплуатации велосипеда Инструкция по эксплуатации велосипеда silverback
- Термостатический клапан: виды и способы установки
- Бамбук комнатный: фото, уход в домашних условиях Выделяют трудности при выращивании этого растения
- Подчеркивающий индивидуальность самшит (буксус): размножение, посадка, уход в домашних условиях и фото