Flat na Habi na Tela , itong tila simpleng warp at weft interweaving na istraktura ay talagang naglalaman ng isang maselan na balanse ng materyal na agham at aerodynamics. Sa likod ng "manipis ngunit hindi transparent" na hitsura nito ay ang synergy ng microstructure, mga katangian ng hibla at mga parameter ng proseso, na magkasamang hinabi ang mahika ng breathability. Ang misteryo ng breathability ng plain fabric ay nagsisimula sa kakaibang pore geometry nito. Hindi tulad ng satin o twill, ang warp at weft ng plain fabric ay mahigpit na nagpapalit-palit pataas at pababa upang bumuo ng isang regular na diamond pore network. Ang pamamahagi at laki ng mga pores ay direktang nakasalalay sa densidad ng warp at weft - ang bilang ng mga sinulid sa bawat haba ng yunit. Kapag ang density ay umabot sa isang kritikal na halaga, ang katumbas na diameter ng mga pores ay bababa sa mas mababa sa 0.02 mm, na magreresulta sa isang "capillary closure effect". Ang hindi pangkaraniwang bagay na ito ay nangangahulugan na kahit na ang tela ay kasing manipis ng pakpak ng cicada, ang mga siksik na pores ay maaaring hadlangan ang libreng daloy ng hangin, na bumubuo ng isang counterintuitive na pagganap ng breathability.
Upang i-verify ang teoryang ito, gumawa ang mga mananaliksik ng isang air flow model ng mga plain fabric na may iba't ibang densidad sa pamamagitan ng computational fluid dynamics (CFD) simulation. Ang mga resulta ay nagpapakita na ang air resistance coefficient ng mga high-density na tela ay maaaring umabot sa 0.83, malapit sa laminar state, habang ang resistance coefficient ng mga maluwag na istruktura ay 0.21 lamang. Nangangahulugan ito na sa parehong kapal, ang mga high-density na plain na tela ay maaaring magkaroon ng masyadong maliit na mga pores, na nagreresulta sa isang makabuluhang pagbaba sa air permeability, o kahit isang "manipis ngunit hindi natatagusan" na kababalaghan. Ang pagpili ng mga hibla na materyales ay lalong nagpapalala sa kontradiksyon na ito. Ang paggamit ng mga ultra-fine denier fibers ay isang solusyon upang ituloy ang liwanag at manipis, ngunit ito ay hindi inaasahang nagpapakilala ng mga bagong problema sa air permeability. Kunin ang 75D/72F ultra-fine polyester fibers bilang isang halimbawa. Ang hibla na ito ay maaaring habi sa isang tela ng pakpak ng cicada na may timbang na gramo na 8 gramo lamang bawat metro kuwadrado, ngunit dahil sa multi-single na istraktura ng filament nito, ang aktwal na porosity ay 42% lamang, na mas mababa kaysa sa 68% ng mga magaspang na hibla ng denier. Ang tila magkasalungat na pisikal na ari-arian na ito ay talagang isang trade-off sa pagitan ng fiber fineness at porosity.
Upang malagpasan ang limitasyong ito, ang mga inhinyero ng materyal ay bumuo ng espesyal na hugis na cross-section fiber na teknolohiya. Ang pagpapakilala ng trilobal cross-section fibers ay tumaas ng pore connectivity ng 37%, at ang air permeability ay tumaas ng 1.8 beses sa parehong gramong timbang. Ino-optimize ng disenyong ito ang geometry ng mga pores, na epektibong nagpapabuti sa kahusayan ng sirkulasyon ng hangin habang pinapanatili ang manipis ng tela, at nagbibigay ng bagong ideya para sa paglutas ng kabalintunaan ng "manipis ngunit hindi natatagusan". Ang tumpak na kontrol sa mga parameter ng proseso ay ang susi sa pagbabalanse ng air permeability at structural strength. Sa pamamagitan ng mga eksperimento, ang mga mananaliksik ay nagtatag ng modelo ng ugnayan sa pagitan ng air permeability at structural parameters: Q = 0.87×(T/D)0.65×(P/S)-1.2. Kabilang sa mga ito, ang Q ay air permeability, T ay yarn fineness, D ay density, P ay porosity, at S ay fabric weight. Ang formula na ito ay nagpapakita ng nonlinear na relasyon sa pagitan ng mga parameter at nagbibigay ng teoretikal na batayan para sa disenyo ng proseso. Sa aktwal na produksyon, kapag ang timbang ay mas mababa sa 30 gramo/square meter, ang warp at weft density ay dapat kontrolin sa loob ng 60×60 roots/cm, kung hindi, ang air permeability ay bababa nang malaki.
Ang breathable magic ng Flat Woven Fabric ay lubos na ipinakita sa larangan ng medikal na proteksyon. Sa view ng katangian ng SARS-CoV-2 virus aerosol particle size na humigit-kumulang 0.1 micron, ultra-high density plain fabric (120×120 strands/cm) na sinamahan ng electrostatic electret treatment ay nakakamit ng filtration efficiency na 99.97% habang pinapanatili ang air permeability na 50 liters/m2/s. Pinahuhusay ng disenyong ito ang epekto ng pagsasala sa pamamagitan ng charge adsorption, habang ang siksik na istraktura ng butas ay maaari pa ring tiyakin ang sirkulasyon ng hangin, na nilulutas ang kontradiksyon sa pagitan ng mataas na proteksyon at breathability. Sa larangan ng sportswear, ang istraktura ng gradient density ay naging isang makabagong direksyon. Sa pamamagitan ng paggamit ng low-density weaving (45×45 strands/cm) sa mga lugar na madaling pawisan gaya ng kilikili at high-density weaving (65×65 strands/cm) sa likod, ang zoned air permeability management ay nakakamit sa kapal na 15 grams/m2. Ang matalinong disenyo na ito ay gumagawa ng simpleng tela na hindi na isang passive shielding material, ngunit isang aktibong adjustable na "breathing interface".
