早期世纪的探险家以木材和金属制成的运输方式环游世界。然而，今天，进入未知世界需要使用更耐用的材料制造的车辆。当这些车辆包括由复合材料制成的部件时，它们将获得突破性远征所需的韧性，强度和弹性。复合材料正在证明他们有能力在海面以下，地球上最冷的地方甚至另一个星球上最苛刻，最具挑战性的环境中生存。

探索海洋深度

设计用于深海勘探的潜水器必须承受巨大的压力。在海平面，气压为每平方英寸14.5磅（psi）；在地表以下4000米（约2.5英里）处，深水施加5800 psi的压力。很少有船只能承受这种力量，但是由OceanGate开发和运营的五人潜水器Titan却已经安全行驶了数次。Titan的强压容器由CFRP圆柱形船体制成，两端均盖有钛膜圆顶，这使它成为可能。

OceanGate为其早期潜水器Cyclops 1使用了金属压力容器。Titan改用CFRP具有一些重要的优势。OceanGate首席执行官兼联合创始人Stockton Rush说：“从强度到浮力的基础上，碳纤维比钛好3倍，而水下正是您关心的。” “重量不是重量，而是强度是浮力。”

使用碳纤维的一个问题是缺乏有关其在深海条件下如何反应的信息。大多数大型CFRP压力容器（例如气罐）的测试都集中在拉伸载荷上。但是，OceanGate需要了解此类船只在海底遇到的均匀外部压力下的性能。

OceanGate最初与波音公司合作开发了一种压力容器，该压力容器是使用带有预浸料缠绕的自动纤维铺放制造的。但是，波音公司开发的用于模拟FAA认证材料的软件必须包含离轴层，而这并不是OceanGate所需要的。“在压力容器中，没有扭转力，没有离轴；都是正交的。因此，如果您想使光纤适应负载，则实际上只需要在箍和轴向上（围绕它并沿途）就可以了，” Rush解释说。

然后，公司求助于Spencer Composites，该公司先前为已故的飞行员/冒险家Steve Fossett的项目建造了CFRP船体。“ Spencer做了大量的工作，以0/90度的叠层推动信封，这是我们真正想要的，” Rush说。Spencer的方法-重新构建，测试，修改和构建-也吸引了OceanGate。

斯宾塞（Spencer）能够生产压力容器的碳纤维外壳，但制造碳纤维端部圆顶的尝试并不成功。“如果您是用细丝缠绕圆顶，那么很难不让纤维以棒球缠绕的方式重叠。我们尝试了这一点，但性能并没有达到我们希望的水平。” Rush说。因此，土卫六包含与独眼巨人1相同类型的钛圆顶。

该团队还开发了一种GFRP插件以适合船体。钛制的端盖以及研究和导航设备均附接到该插件上，因此不会因穿透CFRP外壳而使CFRP外壳变弱。拥有可移动的插入物，可以轻松检查船体并更改Titan的配置，以容纳五名研究人员，三名研究人员，甚至可以自主操作。

反对在潜水器中使用复合材料的一种论点是，由于碳纤维或复合结构的薄弱点（仅在多次使用后才会出现），它们可能会在没有警告的情况下失败。为了确保不会发生这种情况，OceanGate开发了一个独特的监控系统，该系统包括应变仪和声学传感器，可监听可能指示所有类型故障的任何声音。Rush说：“我们可以听到小的声音，例如树脂中的气穴，树脂崩溃或纤维弯曲。” 如果声音与之前的潜水不同，在1000米或其他深度处，飞行员可以中止潜水并返回水面，以便机组人员可以检查压力容器。

土卫六长22英尺，宽9.2英尺，高8.3英尺。它具有所有深潜潜水器中最大的视口，并配备了专为深海探索而设计的顶级设备，包括高清摄像头，声纳和40,000流明的外部光。它旨在处理现场调查和检查，研究和数据收集，媒体项目等。

迄今为止，泰坦的任务是潜水。去年12月，拉什（Rush）进行了一次个人潜水，潜入4,000米的高度。四个月后，他成为四人船员的一员，该船员帮助泰坦创下了世界纪录，成为第一个在3760米以下的海域运载超过三人的非军事潜艇。明年夏天，泰坦号将载客降落，探索位于北大西洋海面以下两英里处的泰坦尼克号残骸。

拉什说，当拉什（Rush）穿越这些深度时，水中的微粒被土卫六的灯光所照亮，感觉就像穿越星空。远航帮助他实现成为一名宇航员儿时的梦想。“我正在探索的空间，但我探索内部空间，”他说。

最喜欢的探险家，拉什是不满足于他取得的成就。OceanGate已经在开发其下一代潜水器，该潜水器将能够下降到6000米。“拥有4,000名米，我们只能获得一半的海洋，”拉什说。“在6,000米处，可到达98％的海洋。”

用太阳越过冰

来自荷兰的探险家埃德温·特·维尔德（Edwin ter Velde）和他的妻子利斯贝斯（Lisbeth）的使命是“寻求改变”。在致力于实现零浪费的生活方式之后，他们进行了一次独特的冒险活动，以引起人们对这一事业的关注并激发灵感人们可持续地生活。从2018年12月中旬开始，他们乘坐主要由可回收塑料制成的太阳能汽车横穿南极洲前往南极30天。他们将旅程称为“清洁南极2（C2A）”。

即使在传统的重型汽车中，穿越南极洲也不是一件容易的事。它是地球上最冷，最干燥，最风的大陆，平均温度从最高海拔到华氏76度到沿海的宜人的14度不等。进行此旅程的任何车辆都必须使用能够承受南极洲严酷气候及其崎，冰冷地形的材料制造。太阳旅行者号具有这种力量，部分原因是帝人集团的努力。

埃德温·特·维尔德（Edwin ter Velde）最初曾要求帝人帮助赞助这次旅行。Teijin Limited解决方案2.0新业务开发人员Martijn van der Leeden说：“但我们认为，通过帝人集团的材料和知识来支持它，并成为这场冒险的一部分，将是我们更好地支持他们的方式。” 。“帝人为Solar Voyager的车身和结构材料提供了轻质和高强度的材料，并支持了轮胎的设计和分析。”

Solar Voyager由一辆卡车和两辆拖车组成，它们装有发电太阳能板。它的总长度约为52.5英尺，重约3275磅。

车辆的车身由HexCores制成，可以像拼图碎片一样装配在一起。HexCores是用回收的聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）制成的细丝进行3D打印的，回收的聚对苯二甲酸乙二醇酯是一种废旧塑料，荷兰城市兹沃勒的孩子们为C2A项目收集了这种废塑料。基本的HexCore形状是大约0.8英寸厚的蜂窝状六边形，但C2A团队还必须打印PET角，边缘和安装点以创建船体。大约打印了137种不同的表格，总共有2500种Solar Voyager构造所需的打印形状。

船体建造后，将其用帝人公司的Tenax层叠碳纤维，以提供额外的刚性，防止穿刺和用于加强区域如悬浮液的金属A-帧供强的安装点。

太阳能旅行者的下侧覆盖有编织的Twaron 对位芳纶纤维以及针对锐利的冰提供保护的环氧树脂。Van der Leeden说，对位芳族聚酰胺仅是钢重量的五分之一，但是其抗拉强度的六倍。此外，它具有出色的耐热性和弹性模量。他说：“碳纤维具有抗拉强度，但碳纤维在受到侧面冲击时很脆弱。” “ Twaron可以提供更大的保护，以抵抗侧面冲击。”

帝人通过实验和早期测试验证来设计车轮，以找到正确的方法。它开发了两种不同的设计，一种非常坚固，另一种非常柔软。范德·里登说：“我们最初选择的是刚性的，必须在类似于北极条件下进行验证。” “这显示得很快，这不是该车辆的正确设计。我们把它改成了更加柔软的设计，并在相同条件下，这被证明是正确的设计。”从帝人公司Endumax做出篮网，一个特殊的超高分子量聚乙烯（UHMWPE），是该轮设计的一个组成部分，最大程度地减少滚动阻力并最大程度地提高牵引力。该材料还有助于软充气轮胎保持其尺寸稳定性。

太阳能资源管理器的窗口是从自发热的Panlite制成聚碳酸酯（PC）树脂，其是200倍的抗性比玻璃和一半重量的冲击，根据帝人。前窗吸收红外线，以保持车内热量。这并不是为了给乘客带来舒适感-费尔德斯（Tel Veldes）一直穿着重型冬装-而是要防止由于车内湿空气凝结而在车窗上结冰。

Ter Veldes随身将Solar Voyager的HexCore零件带到了南美，并在那里组装了车辆。尽管那是南极洲的夏天，但是他们在Solar Voyager上的旅行并不容易。由于天气条件异常危险，因此他们永远无法到达南极。van der Leeden说，但是包括所有帝人材料和解决方案在内的Solar Voyager的表现都很出色。

Ter Veldes旅行结束后，他们拆解了Solar Voyager，并返回了荷兰。尽管他们从未到达过南极，但夫妻俩还是感到自己实现了目标。他们表明，即使在南极非常困难的环境中，太阳能旅行也是可能的，并且他们证明，即使是废塑料也可以重复使用。