(57)【要約】      （修正有）【課題】宇宙服生地材料への塵付着軽減システムの提供。【解決手段】複数の導電繊維３０８は、生地材料３０２に沿って第１の方向におおむね平行配置するとともに、生地材料３０２の前面３０４におおむね隣接させ、複数の導電繊維３０８に交流電流電圧信号３１６を付与することにより、生地材料３０２の前面３０４に電場３２２を生じさせ、電場３２２から生地材料３０２の前面３０４に沿って第１の方向に対して直角である第２の方向に進行する進行波を生じさせることにより、帯電した、もしくは誘電特性を有する塵粒子３３２に反発力を与えることで宇宙服の生地材料３０２への塵粒子３３２の付着を軽減する、塵軽減システム３００。【選択図】図３Ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
塵軽減システム（「ＤＭＳ」）であって、前面（３０４）と裏面（３０６）とを有する生地材料と、前記生地材料（３０２）内の複数の導電繊維（３０８）であって、前記生地材料に沿って第１の方向におおむね平行し、前記生地材料の前記前面（３０４）におおむね隣接する複数の導電繊維（２０８）と、前記生地材料におおむね隣接する複数の入力ノード（３１０）であって、前記複数の導電繊維（３０８）と信号通信し、入力信号源（３１８）から交流電流（「ＡＣ」）電圧信号（３１６）を受信するように構成された、複数の入力ノード（３１０）と、を備え、前記複数の導電繊維（３０８）は、前記複数の入力ノード（３１０）が前記入力信号源から前記ＡＣ電圧信号（３１６）を受信したことに応じて、前記生地材料の前記前面（３０４）に電場（３２２）生じさせ、前記電場（３２２）から前記生地材料の前記前面（３０４）に沿って前記第１の方向に対しておおむね直角である第２の方向に進行する進行波とを生じさせるように構成される、塵軽減システム（「ＤＭＳ」）。
【請求項２】
前記複数の導電繊維（３０８）は複数のカーボンナノチューブ（「ＣＮＴ」）繊維であり、前記複数のＣＮＴ繊維は前記生地材料に織り込まれる、請求項１に記載のＤＭＳ。
【請求項３】
前記生地材料の織物であって、前記生地材料は複数の生地材料の横糸（４０４）と、複数の生地材料の縦糸（４０２）と、複数の絶縁糸（４０６）とを含む、前記生地材料の織物、前記生地材料の前記織物の部分織物（４０８）であって、前記部分織物（４０８）は、前記複数の導電繊維と、前記複数の絶縁糸（４０６）と、前記複数の生地材料の横糸（４０４）とを含む、前記生地材料の前記織物の部分織物を更に含み、前記複数の絶縁糸（４０６）は、前記複数の導電繊維間で間隔を置いて配置されている、請求項１又は２に記載のＤＭＳ。
【請求項４】
前記複数の導電繊維は複数のカーボンナノチューブ（「ＣＮＴ」）繊維である、請求項３に記載のＤＭＳ。
【請求項５】
前記複数のＣＮＴ繊維は、前記生地材料に沿って前記第１の方向に一連のおおむね平行するＣＮＴ繊維として構成される、請求項４に記載のＤＭＳ。
【請求項６】
前記複数の導電繊維と信号通信している入力信号源を更に含む、請求項１から５のいずれか一項に記載のＤＭＳ。
【請求項７】
前記入力信号源が三相入力信号源である、請求項６に記載のＤＭＳ。
【請求項８】
前記入力信号源と信号通信しているＤＭＳコントローラを更に含む、請求項６に記載のＤＭＳ。
【請求項９】
前記入力信号源（３１８）は、前記複数の入力ノード（３１０）に送信される複数のＡＣ位相信号を有する前記ＡＣ電圧信号（３１６）を発生させるように構成され、ＤＭＳコントローラによって、前記複数のＡＣ位相信号の各ＡＣ位相信号の電圧、周波数、及び位相が固定される、あるいは個別に変更される、請求項８に記載のＤＭＳ。
【請求項１０】
前記生地材料（１０６２）内に複数のセンサを更に含み、前記複数のセンサ（１６００）は複数のセンサデータ信号を発生させ、前記複数のセンサは前記ＤＭＳコントローラと信号通信し、前記ＤＭＳコントローラは前記複数のセンサデータ信号を受信し、これに応じて前記複数のＡＣ位相信号の各ＡＣ位相信号の前記電圧、周波数、及び位相を調節するように構成される、請求項９に記載のＤＭＳ。
【請求項１１】
前記生地材料内に複数のアクチュエータ（１６００）を更に含む、請求項１０に記載のＤＭＳ。
【請求項１２】
前記アクチュエータ（１６００）は前記ＤＭＳコントローラと信号通信しており、前記ＤＭＳコントローラは、前記ＤＭＳが前記複数のセンサデータ信号を受信したことに応じて前記複数のアクチュエータに送信される起動信号を発生させるように構成される、請求項１１に記載のＤＭＳ。
【請求項１３】
前記複数の導電繊維（１６０４）は複数のカーボンナノチューブ（「ＣＮＴ」）繊維であり、前記生地材料はオルト生地材料である、請求項６に記載のＤＭＳ。
【請求項１４】
前記生地材料に装着され、ミクロンサイズの絶縁層を形成する複数の熱可塑性繊維を更に含む、請求項１３に記載のＤＭＳ。
【請求項１５】
前記複数の導電繊維は複数のカーボンナノチューブ（「ＣＮＴ」）繊維であり、前記複数のＣＮＴ繊維は第１の複数のＣＮＴ繊維と第２の複数のＣＮＴ繊維とを含み、前記第１の複数のＣＮＴ繊維は第１の方向に配向され、前記第２の複数のＣＮＴ繊維は前記第１の方向とは異なる第２の方向に配向される、請求項６から１４のいずれか一項に記載のＤＭＳ。
【請求項１６】
前記第１の複数のＣＮＴ繊維は、前記第２の複数のＣＮＴ繊維に重ね合わされる、請求項１５に記載のＤＭＳ。
【請求項１７】
前記複数の導電繊維は複数のカーボンナノチューブ（「ＣＮＴ」）繊維であり、前記複数のＣＮＴ繊維は第１の複数のＣＮＴ繊維と第２の複数のＣＮＴ繊維とを含み、前記第１の複数のＣＮＴ繊維は、前記第１の複数のＣＮＴ繊維のＣＮＴ繊維間に第１の間隔を有し、前記第２の複数のＣＮＴ繊維は、前記第２の複数のＣＮＴ繊維の前記ＣＮＴ繊維間に第２の間隔を有し、前記第２の間隔は前記第１の間隔とは異なる、請求項６から１６のいずれか一項に記載のＤＭＳ。
【請求項１８】
塵軽減システム（「ＤＭＳ」）で塵を軽減する方法であって、前記ＤＭＳは、前面と裏面とを有する生地材料と、前記生地材料に沿った第１の方向の前記生地材料内の複数の導電繊維と、前記複数の導電繊維と信号通信している複数の入力ノードとを含み、本方法は、前記複数の入力ノードにおいて入力信号源から交流電流（「ＡＣ」）電圧信号を受信することと、前記複数の導電繊維で前記生地材料の前記前面に電場を生じさせることと、前記生地材料の前記前面に沿って前記第１の方向に対しておおむね直角である第２の方向に進行する進行波を前記電場から生じさせることと
を含む方法。
【請求項１９】
前記ＡＣ電圧信号を受信することが、前記生地材料内の少なくとも１つのセンサから、前記ＤＭＳのシールド上にいずれかの塵粒子があるかを示す少なくとも１つのセンサデータ信号を受信することを含み、前記少なくとも１つのセンサデータ信号の受信への応答に基づいて、前記ＡＣ電圧信号を発生させることを含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記少なくとも１つのセンサデータ信号に基づいて、前記生地材料に振動を起こすことを更に含む、請求項１９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本特許出願は、米国特許法第１１９（ｅ）条の下で、本明細書に参照としてその全体が組み込まれる２０１６年３月２４日に出願された「Ｄｕｓｔ  Ｍｉｔｉｇａｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ  Ｕｔｉｌｉｚｉｎｇ  Ｃａｒｂｏｎ  Ｎａｎｏｔｕｂｅ  Ｆｉｂｅｒｓ」と題される先願の米国仮特許出願第６２／３１２９３１号に基づく優先権を主張する。
【０００２】
本開示は、塵軽減、更に具体的には導電繊維を用いた塵軽減システムに関する。
【背景技術】
【０００３】
人間及び無人探査機の両方によって実施される月での探査活動は、月面表土として知られる未固結砕屑岩物質からなる惑星表面において行われる。月面は、高速の流星塵の衝突によって形成された幾つかの厚い表土層に覆われ、太陽と星からの帯電原子の粒子の一定の衝撃によって特徴づけられる。月面表土は、岩石破片と、主に月面土壌と一般に称される、より小さい粒子を含む。月面土壌と最初に接した時点から、ＮＡＳＡアポロの宇宙飛行士らは、月面土壌が「月塵」（又は単に「塵」）と呼ばれるたくさんの微細粒子を含有していると報告してきた。月塵のまとまる、付着する、又はそれ以外に船外活動（「ＥＶＡ」）オペレーションで用いられた機器の表面を汚染する強い傾向を持つこの塵が原因で、アポロのミッションにおいて幾つかの異常が生じた。今日、月塵は正式には直径が２０μｍ未満の「月面土壌」粒子と定義されるが、本開示の目的において、「月塵」、「月面土壌」、又は「塵」という語は交互に用いられうる。
【０００４】
加えて、アポロのミッションにおいて、月塵が宇宙服を急速に劣化させる作用があり、ミッションのオペレーションに影響を与えることも明らかとなった。一例として、アポロの技術班の報告及びミッション後の報告には、アポロの乗務員による月面でのオペレーション中のシステム及び乗務員の活動範囲への月塵の影響への言及が多数含まれている。ＥＶＡシステムの中でもとりわけ潜在的な月塵の影響に関して乗務員によって頻繁に言及されたのは、月面でのオペレーション中に破損したアポロの宇宙服であった。これらの影響には、１）宇宙服の生地とシステムに塵が付着し損傷を起こす、２）衣服の圧減衰の原因となる衣服層の適合性及び摩耗に伴う問題を含む月塵に関する機械的問題、３）視覚的障害、４）塵がセンサの入口に詰まったことに起因する測定器の値の間違った読み取り、５）熱制御の問題を引き起こす塵によるコーティング及び汚染、６）トラクションの喪失、７）接合機構の詰まり、８）摩耗、９）密閉不良、及び１０）吸入及び炎症が含まれる。
【０００５】
一例として、図１に、ＥＶＡオペレーション後に月塵１０２でコーティングされた宇宙服１０４を着ている、アポロ１７号のミッション中のＮＡＳＡの宇宙飛行士１００の画像を示す。同様に、図２に、月塵に起因した摩耗によって生じた、宇宙服２００の膝部分の穴（又は破れ）２０２を有する宇宙服２００の画像を示す。このように、人間を月面、又はその他同様の惑星表面のいずれかに再び送る前に、塵を軽減（すなわち除去又は最小化）するシステム及び方法が必要である。更に、例えば塵によって詰まりが生じうる可撓性太陽電池パネル及び他の可撓性システム等の塵に曝露されるシステムのために、地上において塵を軽減する必要もある。
【０００６】
現在、太陽電池パネル、光軸面、ガラス構造及び熱放射体等の硬い面への利用に主に限定されてきた能動的及び受動的な方法の両方を用いる、試みの解決法が提案されている。残念なことに、宇宙服の塵の除去にこの技術を適用することは、宇宙服の不規則な外形、宇宙服の柔らかいエリアの柔軟構造、及びポリテトラフルオロエチレン（一例として、デラウェア州ウィルミントンのＣｈｅｍｏｕｒｓ社によって製造されたＴＥＦＬＯＮ（登録商標））でコーティングされた宇宙服材料を含む宇宙服の設計の複雑さが原因で、未だ課題のままである。このため、宇宙服（例えばオルト生地又は新たに生まれた柔軟性材料）に用いるための既存の生地材料と互換性のある塵を軽減するシステム及び方法、又は例えば宇宙居住船、インフレータブル構造、可撓性及び／又は展開アンテナ、及び可撓性太陽電池パネル等の生地材料を用いた他の装置／システムも必要である。
【０００７】
塵軽減システム（「ＤＭＳ」）が開示される。ＤＭＳは、前面及び裏面を有する生地材料と、生地材料内の複数の導電繊維と、生地材料におおむね隣接する複数の入力ノードとを含む。複数の導電繊維は、生地材料に沿って第１の方向におおむね平行し、生地材料の前面におおむね隣接しており、複数の入力ノードは複数の導電繊維と信号通信し、入力信号源から交流電流（「ＡＣ」）電圧信号を受信するように構成される。複数の導電繊維は、複数の入力ノードが入力信号源からＡＣ電圧信号を受信したことに応じて、生地材料の前面に電場を生じさせ、（電場から）生地材料の前面に沿って第１の方向に対しておおむね直角である第２の方向に進行する進行波を生じさせるように構成される。
【０００８】
工程の一例では、ＤＭＳは、複数の入力ノードにおいて入力信号源から交流電流（「ＡＣ」）電圧信号を受信することと、複数の導電繊維で生地材料の前面に電場を生じさせることと、生地材料の前面に沿って第１の方向に対しておおむね直角である第２の方向に進行する進行波を電場から生じさせることとを含む方法を実施する。
【０００９】
本開示の他のデバイス、装置、システム、方法、特徴、及び利点は、下記の図面及び詳細な説明を精査することにより当業者に明らかであるか、または明らかになる。こうした付加的なシステム、方法、特徴、及び利点は全てこの説明中に含まれ、本開示の範囲内であり且つ添付の特許請求の範囲によって保護されることが意図されている。
【００１０】
本開示は、下記の図面を参照することにより、より深く理解できる。図面における構成要素は必ずしも正確な縮尺で描かれておらず、むしろ本発明の原理を示すことに重点が置かれている。図面において、同様の参照番号は、異なる図面を通して対応する部品を指すものである。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】ＥＶＡオペレーション後の月塵で宇宙服が汚染されたＮＡＳＡ宇宙飛行士の画像である。
【図２】月塵に起因する摩耗によって生じた宇宙服の膝部分の穴が開いている宇宙服の画像である。
【図３Ａ】本開示による塵軽減システム（「ＤＳＭ」）の実装態様の一実施例のシステムブロック図の側面図である。
【図３Ｂ】本開示による（図３Ａに示す）ＤＭＳの実装態様のシステムブロック図の上面図である。
【図４】本発明による（図３Ａと３Ｂに示す）複数の導電繊維を有する生地材料の織物の一実装態様の上面図である。
【図５Ａ】本発明による複数の導電繊維を有するオルト生地材料の、図４に示す織物の実装態様の一実施例の拡大前面図である。
【図５Ｂ】本発明による複数の導電繊維を有するオルト生地材料の、図５Ａに示す織物の拡大率の低い拡大前面図である。
【図５Ｃ】本開示による、図５Ａと５Ｂに示す織物の裏面図である。
【図６】本開示による２つの導電繊維の一部の実装態様の一実施例の傾斜した側面図である。
【図７Ａ】本開示による生地材料前面の複数の導電繊維の絶縁の一実装態様の実施例を示す拡大前面図である。
【図７Ｂ】本開示による生地材料前面（図７Ａに示す）の絶縁層の一実装態様の実施例を示す拡大前面図である。
【図７Ｃ】本開示による生地材料前面（図７Ａ及び７Ｂに示す）の最上位層コーティングの一実装態様の実施例を示す拡大前面図である。
【図８】本開示による第１の複数のカーボンナノチューブ（「ＣＮＴ」）繊維と第２の複数のＣＮＴ繊維とを有するオルト生地材料の別の実装態様の実施例の拡大前面図である。
【図９】本開示による第１の複数のＣＮＴ繊維と第２の複数のＣＮＴ繊維とを有するオルト生地材料の更に別の実装態様の実施例の拡大前面図である。
【図１０】本開示による第１の複数のＣＮＴ繊維と第２の複数のＣＮＴ繊維とを有するオルト生地材料の更に別の実装態様の実施例の前面図である。
【図１１】本開示による複数の電気波形で起動する、複数のＣＮＴ繊維を有するオルト生地材料の実装態様の一実施例の前面図である。
【図１２】本開示による複数の別の種類の電気波形で起動する、複数のＣＮＴ繊維を有するオルト生地材料の実装態様の一実施例の前面図である。
【図１３】本開示による複数のＣＮＴ繊維を有する非オルト生地材料の実装態様の一実施例の前面図である。
【図１４】本開示による複数のＣＮＴ繊維を有する非オルト生地材料の実装態様の一実施例の前面図である。
【図１５】本開示による複数のＣＮＴ繊維及び複数のセンサを有するオルト生地材料の実装態様の一実施例の前面図である。
【図１６】ＤＭＳの塵反発作用を強化するために機械的作用と電場とを組み合わせた、生地材料内又はＣＮＴ繊維内に組み込まれたマイクロ振動センサとアクチュエータの実装態様の一実施例のシステムブロック図を示す上面図である。
【図１７】本開示による生地材料内又はＣＮＴ繊維内に組み込まれたマイクロ振動センサの、図１６に示すシステムブロック図の前面図である。
【図１８】本開示による図１６及び１７に示すＤＭＳコントローラと、マイクロ振動センサとアクチュエータとを有するＤＳＭの実装態様の一実施例のシステムブロック図を示す側面図である。
【図１９Ａ】本開示によるＤＭＳと共に使用する、印刷された可撓性導体及び導電繊維パターンの第１の実装態様の一実施例の前面図である。
【図１９Ｂ】本開示によるＤＭＳと共に使用する、印刷された可撓性導体及び導電繊維パターンの第２の実装態様の一実施例の前面図である。
【図１９Ｃ】本開示によるＤＭＳと共に使用する、印刷された可撓性導体及び導電繊維パターンの第３の実装態様の一実施例の前面図である。
【図２０】本開示による、宇宙服にオルト生地材料、複数の導電繊維に複数のＣＮＴ繊維を用いたＤＭＳの実装態様の一実施例の上面図である。
【図２１】本開示による、宇宙服にオルト生地材料、複数の導電繊維に複数のＣＮＴ繊維を用いたＤＭＳの別の実装態様の一実施例の上面図である。
【図２２】本開示による、工程でＤＭＳによって実施される塵を軽減する方法の実装態様の一実施例を示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
塵軽減システム（「ＤＭＳ」）が開示される。ＤＭＳは、前面と裏面とを有する生地材料と、生地材料内の複数の導電繊維と、生地材料におおむね隣接する複数の入力ノードとを含む。複数の導電繊維は、生地材料に沿って第１の方向におおむね平行し、生地材料の前面におおむね隣接し、複数の入力ノードは、複数の導電繊維と信号通信し、入力信号源から交流電流（「ＡＣ」）電圧信号を受信するように構成される。複数の導電繊維は、複数の入力ノードが入力信号源からＡＣ電圧信号を受信したことに応じて、生地材料の前面に電場を生じさせ、生地材料の前面に沿って第１の方向に対しておおむね直角である第２の方向に進行する（電場の）進行波を生じさせるように構成される。更に具体的には、複数の導電繊維のＡＣ電圧信号の位相を調節して、生地材料の前面に沿って第１の方向に対しておおむね直角である第２の方向に進行する電場の進行波を生じさせることができる。ＡＣ電圧信号の位相、又はおおよそ平行する導電繊維の角度のわずかなずれを調節することによって、第２の方向のおおよそ直角の角度（すなわち進行波の方向）を、直角（すなわち９０度）から、それでもまだおおよそ直角（すなわち約９０度、例えば約８０度〜約１２０度）である非直角の角度まで調節することができる。
【００１３】
工程の実施例では、ＤＭＳは、複数の入力ノードにおいて入力信号源からＡＣ電圧信号を受信することと、複数の導電繊維で生地材料の前面に電場を生じさせることと、生地材料の前面に沿って第１の方向に対して予めセットした角度の第２の方向に進行する進行波を電場から生じさせることとを含む方法を実施する。
【００１４】
ＤＭＳは、導電繊維を電極として用いることによって生地材料又は他の柔軟性材料を用いた宇宙服、又は他の装置又はシステム（例えば可撓性宇宙居住船、展開構造等）の中に活性電極を有する動電型塵シールド（「ＥＤＳ」）を実装する。この実施例では、活性電極は、柔軟性導電繊維であるカーボンナノチューブ（「ＣＮＴ」）繊維であってよい導電繊維である。一般に、ＥＤＳ技術は、表面に近づく塵粒子をはじく、及び／又は材料の表面から堆積された塵粒子を運び去るために、静電気及び／又は動電及び／又は誘電泳動力を用いる。塵粒子をはじくことは、近づく塵粒子を表面から離れるように浮揚させる電場を生じさせることによって達成される。堆積された塵粒子を、静電気、又はファン・デル・ワールス力による塵と表面の間の付着力を破壊することによって運び去り、材料の表面から離れるように塵を浮揚させる。塵粒子をはじく、浮揚させる、及び運び去る力の大きさは、塵粒子の誘電特性、基板（この場合柔軟性構造）、塵粒子のサイズ、及び適用される入力ＡＣ電圧信号の特性によって変化する。ＤＭＳを用いた一実施例として、約１．２ミリメートル（「ｍｍ」）〜２．０ｍｍの間隔を置いて配置された約１８０μｍ〜２００μｍの厚さの非絶縁ＣＮＴ繊維を用いて、約８００ボルト（「Ｖ」）〜１２００Ｖの範囲のＡＣ電圧信号を適用することによって、約１０ミクロン（「μｍ」）〜７５μｍのサイズを有する塵粒子をはじくのに要する通常の動電力が生成されうる。
【００１５】
この実施例では、ＤＭＳは最上面を有する生地材料を含み、最上面（本書では、最上面の一部に関連付けられた「シールドエリア」を有する「シールド」とも称される）の一部が、一連の（すなわち複数の）おおよそ平行する又はわずかにずれた（例えば約１５〜２０度のずれ）導電繊維を含み、導電繊維を通して、高電圧のＡＣ電圧信号（例えば約５〜１００ヘルツの周波数において約８００Ｖ〜１２００Ｖ）が適用され、その結果シールドに沿って電場の進行波が発生する。
【００１６】
複数の導電繊維の各導電繊維は、隣接する導電繊維に対しておおよそ平行に、又はわずかにずれて位置決めされうる。加えて、生地材料の表面は異なる部分に分割され得、生地材料の各部分は、シールドの他の部分に対して平行でない異なる導電繊維パターンを有するように構成されうる。例えば、シールドは、シールドの他の部分から最大約９０度の角度をなす部分を含みうる。複数の導電繊維の位置及び間隔は用途によって変化して、シールドに沿った電場の進行波の再構成を可能にする。この実施例では、結果的に得られる電場の進行波によりシールドの塵粒子がはじかれ、塵粒子の誘電特性及び塵粒子の帯電（及び誘電電荷）次第で、はじかれた塵粒子は進行波の方向に沿った方向に、又は進行波の方向とは反対の方向に進行する。この方法により、シールド上の塵粒子が更に蓄積されることが防止され、シールドから大半の帯電塵粒子が除去される。一般に、導電繊維は単相又は多相ＡＣ電圧信号のいずれかを用いることによって励起されうる。
【００１７】
一般にＤＭＳは例えば、ＤＭＳの製造におけるＤＭＳの初期構成及び／又は動作中のＤＭＳの起動後における再構成を含む複数のやり方で動作するように構成されうる。具体的には、一例として、装置（例えば宇宙服、宇宙居住船、インフレータブル構造、生地ベースアンテナ、ブランケット、柔軟性材料の装置、又は他の同様のシステム、装置、又は構成要素等）上にＤＭＳを製造した場合、導電繊維の配向は、ＤＭＳの塵反発特性を最適化するようにＤＭＳが実装される生地材料の様々な外形、柔軟性、又はこの両方が可能になるように設計され、構成されうる。加えて、生地材料の種類は、ＤＭＳの動作を最適化する電気及び機械特性を有するように選択されうる。一実施例として、生地材料内の導電繊維の配置及び幾何学的配列の両方の構成、及び生地材料又は柔軟性材料の表面特性の最適化は、ＤＭＳの物理的ロバスト性及び塵反発（すなわち塵軽減）機能に直接的に関連している。
【００１８】
加えて、動作中の再構成例として、ＤＭＳは、生地材料又は柔軟性材料のいずれかのシールドエリアに関連する又はシールドエリア内のセンサから入力を受信する、生地材料、又は柔軟性材料内の（又は生地材料、又は柔軟性材料内に関連付けられた）フィードバック制御電子機器（図１６〜１８に関して後に説明する）、電気機械装置、又はこの両方を含みうる。センサの実施例は、生地材料又は柔軟性材料のシールドエリアに、あるいはシールドエリア内、あるいはシールドエリアとは遠く離れているが、生地材料又は柔軟性材料のシールドエリアに関連づけられたどこかの場所に位置づけされうる光又は容量センサを含みうる。このように、これらのセンサは、生地材料又は柔軟性材料内、導電繊維自体内、又はこの両方に組み込まれたシールドエリア内のローカルセンサであってよい。加えて、センサは、例えば宇宙服、又はシールドエリアにおいてＤＭＳに関連付けられた他の装置又はシステムの異なるエリアに位置づけされたセンサ等の、シールドエリアから遠く離れて位置づけされたリモートセンサであってよい。別の実施例として、これらのセンサのうちの幾つかは、ＤＭＳの動作を調節して、シールド上の塵軽減を更に最適化するために、ＤＭＳへ塵データを提供する気象衛星（又は衛星）上のセンサ等、シールドエリアから完全に遠く離れていてよい。
【００１９】
これら全てのセンサの実施例において、センサは、ＤＭＳのＤＭＳコントローラへ（個々のセンサによって作成されたセンサデータ情報を有する情報信号である）センサ出力信号を提供する。ＤＭＳコントローラは、ＤＭＳの塵軽減特性を最適化するために、受信したセンサの出力信号に基づいて、導電繊維に提供されるＡＣ電圧信号の波形及び周波数を変化させるように構成される。ＤＭＳコントローラは、入力信号源と信号通信していてよく、受信したセンサの出力信号に応じて、入力信号源によって発生した個々のＡＣ電圧信号の電圧、周波数、及び位相を調整又は調節することができる。この実施例では、ＤＭＳコントローラは、マイクロコントローラ、中央処理装置（「ＣＰＵ」）ベースのプロセッサ、デジタル信号プロセッサ（「ＤＳＰ」）、特定用途向け集積回路（「ＡＳＩＣ」）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（「ＦＰＧＡ」）、又は他の同様の装置又はシステムを含みうるいずれかの一般電子コントローラであってよい。
【００２０】
センサに加えて、ＤＭＳはまた、シールドエリアの下の生地材料又は柔軟性材料の裏面に位置づけされうる複数のアクチュエータも含みうる。これらのアクチュエータは、移動、揺動、振動、又はシールド上の塵粒子を取り除く、移動させる、及びはじきやすくする他の種類の機械的作用が可能である電気機械装置であってよい。アクチュエータはＤＭＳコントローラと信号通信し、またシールドにおけるＤＭＳの塵軽減特性を最適化するように、受信したセンサの出力信号に基づいてアクチュエータの動作を制御するようにも構成される。センサ、アクチュエータ、又はこの両方を用いて、生地材料又は柔軟性材料（例：層、コーティング、誘電特性等）及び塵（例えばサイズ、質量、誘電特性、分布等）の特性に基づいてＤＭＳの塵軽減を最適化するために、ＤＭＳコントローラは入力信号源からのＡＣ電圧信号を調節するように構成される。このように、ＤＭＳコントローラは、ＤＭＳの動作モードを調節するために、ＡＣ電圧信号を変化させるように構成される。
【００２１】
第１の動作モード（すなわち動的塵移動モード）の一例として、生地材料のシールド上に塵が落ち着く前に塵をはじくために、ＤＭＳによって、第１の波形及び第１の周波数値を有する第１の最適化されたＡＣ電圧信号が用いられうる。あるいは、生地材料のシールド上に静的塵が落ち着いている（ＤＭＳの起動前にシールドに塵がすでにたまっている）第２の動作モードの一例として、生地材料のシールド上に塵が落ち着く前に塵をはじくために、ＤＭＳによって、第２の波形及び第２の周波数の値を有する第２の最適化されたＡＣ電圧信号が用いられうる。
【００２２】
例えば、シールド上に塵が落ち着く前にＤＭＳが起動した場合、約９０％以上の塵が低電圧のＡＣ電圧信号（例：約８００Ｖ〜９００Ｖ）を用いてはじかれ、あるいは一方で、ＤＭＳを起動する前にシールド上に塵がすでに落ち着いている場合、ＤＭＳはシールドから塵をはじくために高電圧のＡＣ電圧信号（例：約１０００Ｖ〜１２００Ｖ）を用いる必要がある。加えて、シールド上に塵が落ち着くと、ＤＭＳは、シールドから落ち着いて塵を取り除くために、最大約２００Ｈｚであってよい高いスペクトル帯域幅を有するＡＣ電圧信号を用いる必要がありうる。これらの実施例では、ＤＭＳコントローラは、シールド上の塵の汚染状況を提供しうるセンサからの入力データに基づいて、ＤＭＳにおいて用いる又は調節するＡＣ電圧信号の種類（すなわち信号波形、周波数、電圧、位相等）を決定し、シールド上に落ち着きつつある又は落ち着いた塵を取り除く、はじく又はこの両方を行うために、記憶装置（すなわち、メモリ装置又はモジュール）上のルックアップデータベースを用いうる。ルックアップデータベースは、ＤＭＳと信号通信しているセンサ又は他の供給源に基づく値を含みうる。記憶装置は、ＤＭＳの一部でありうる、あるいはＤＭＳとは遠く離れていてよいが、ＤＭＳとは信号通信していない。一例として、生地材料内の導電繊維に伝達されるＡＣ電圧信号を生成する駆動及び制御電子機器（例えば入力信号源等）の場所は、局所的に生地材料に組み込まれる、中央に位置づけされる及び／又はＤＭＳから遠く離れている、又はＤＭＳ及び他の装置と同一場所に配置されていてよく、ＤＭＳは例えば宇宙服のシステム及び電子機器上に実装される。
【００２３】
図３Ａに、本開示によるＤＭＳ３００の実装態様の一実施例を示すシステムブロック図の側面図を示す。ＤＭＳ３００は、前面３０４と裏面３０６とを有する生地材料３０２と、生地材料３０２内の複数の導電繊維３０８と、生地材料３０２内の第１の複数の信号経路３１２を介して複数の導電繊維３０８と信号通信している生地材料３０２の裏面３０６上の複数の入力ノード３１０とを含む。
【００２４】
複数の導電繊維３０８は、前面３０４におおむね隣接する（すなわち前面上又は前面近くのいずれかに）生地材料３０２に沿って第１の方向に一連の（すなわち複数の）おおむね平行する導電繊維３０８として構成され、複数の入力ノード３１０は、生地材料３０２の裏面３０６におおむね隣接する一連の入力ノードとして構成され、複数の入力ノードからの各入力ノードは、第１の複数の信号経路３１２の対応する信号経路を介して複数の導電繊維３０８からの対応する導電繊維と信号通信している。複数の導電繊維３０８は、ＤＭＳ３００のシールド３１３を画定する前面３０４（生地材料３０２の最上面とも称される）の一部であるシールドエリア３１１内に位置づけされる。
【００２５】
この実施例では、図示した複数の導電繊維３０８は、おおむね平行し、図３Ａの側面図のページに向かうあるいはページから飛び出す（シールドエリア３１１内の）、生地材料３０２のシールド３１３に沿った第１の方向３１４に配向されている。例示のために、第１の方向３１４をページに向かう方向として示したが、当業者には、本開示内容を限定することなく、第１の方向３１４が代替的にページから飛び出す反対の方向であってよいことがわかるだろう。複数の導電繊維３０８が平行でない場合、複数の導電繊維３０８は例えば、複数の導電繊維３０８が平行から約１５〜２０度ずれうる等、わずかにずれていてよい。
【００２６】
この実施例では、複数の導電繊維３０８は、シールド３１３において、（例えば織られた（又は組まれた）生地材料、柔軟性材料、又はこの両方でありうる）生地材料３０２の前面３０４に織り込まれる、又は組み込まれる。加えて、複数の導電繊維３０８の各導電繊維は、カーボンナノチューブ（「ＣＮＴ」）繊維であってよい。更に、複数の入力ノード３１０の各入力ノードは、電極であってよい。更に、複数の導電繊維３０８の各導電繊維も電極であってよい。
【００２７】
この実施例では、複数の導電繊維３０８は、（第２の複数の信号経路３２０、複数の入力ノード３１０、及び第１の複数の信号経路３１２を介して）入力信号源３１８からＡＣ電圧信号３１６を受信するように構成され、入力信号源３１８は、第２の複数の信号経路３２０を介して複数の入力ノード３１０と信号通信している。工程の一例では、複数の導電繊維３０８がＡＣ電圧信号３１６を受信すると、複数の導電繊維３０８の各導電繊維が電気的に励起されて生地材料３０２の前面３０４に沿って（又はおおよそ隣接して）電気放射素子として機能し、この結果、生地材料３０２の前面３０４に沿って電場３２２が生じる。電場３２２は、生地材料３０２の前面３０４に沿って第１の方向３１４に対して直角である第２の方向３２４に進行波を生成する。当然ながら、第２の方向３２４は任意選択的に、電場３２２の性質、あるいは横方向に対する既定の角度に基づいて、左から右、又は右から左であってよい。
【００２８】
この実施例では、入力信号源３１８は、ＡＣ電圧信号３１６を第１の位相信号３２６、第２の位相信号３２８、及び第３の位相信号３３０を含む複数のＡＣ位相信号を有する三相ＡＣ電圧信号３１６として発生させうる三相電力供給信号源であってよい。当業者には、三相ＡＣ電圧信号３１６を発生させる三相入力信号源３１８である入力信号源３１８の代わりに、他の多相入力信号源を用いることができる、例えば二相ＡＣ電圧信号又は四相ＡＣ電圧信号をそれぞれ発生させる二相信号源又は四相信号源も用いることができる。三相ＡＣ電圧信号３２６、３２８、及び３３０がＤＭＳ３００に適用されると、生地材料３０２の前面３０４上の全ての塵粒子３３２がはじかれ、生地材料３０２の前面３０４から第１の方向３１４に平行する反発方向３３４に移動する。本開示によるＤＭＳ３００（図３Ａに示す）の実装態様のシステムブロック図を示す上面図である図３Ｂを参照する。
【００２９】
裏面３０６におおむね隣接した複数の入力ノード３１０を示したが、これは例示のためであり、複数の入力ノード３１０は生地材料３０２に隣接する様々な位置に位置づけされうる。一実施例として、複数の入力ノード３１０は、裏面、前面３０４の裏面３０６に隣接するがそのすぐ下の生地材料３０２内、前面３０４に隣接するがそのすぐ下の生地材料３０２内、生地材料の側面（図示せず）、前面３０４又は裏面３０６のいずれかを介してアクセス可能な生地材料内、又は複数の導電繊維３０８にＡＣ電圧信号３１６が供給された時に、生じる電場３２２との容認できない妨害が生じない、生地材料に隣接する任意の場所に位置づけされ得、これは、ＡＣ電圧信号３１６が複数の入力ノード３１０と第１の複数の信号経路３１２から電磁場を誘発し、この電磁場が複数の導電繊維３０８に近すぎると、ＡＣ電圧信号３１６によって複数の導電繊維３０８上に発生した誘発電流、及び／又は結果的に生じた電場３２２と相互作用しうる及び／又は干渉しうるためである。
【００３０】
ＤＭＳ３００の、あるいはＤＭＳ３００に関連付けられた回路、構成要素、モジュール、及び／又は装置は互いに信号通信していると説明したが、信号通信は、回路、構成要素、モジュール、及び／又は装置間での任意の種類の通信及び／又は接続を指し、これにより、回路、構成要素、モジュール、及び／又は装置が別の回路、構成要素、モジュール、及び／又は装置と信号及び／又は情報を送受信することが可能になる。通信及び／又は接続は、１つの回路、構成要素、モジュール、及び／又は装置から別の回路、構成要素、モジュール、及び／又は装置へ信号及び／又は情報を送ることを可能にする回路、構成要素、モジュール、及び／又は装置間での任意の信号経路に沿ったものであってよく、これには無線又は有線信号経路が含まれる。信号経路は例えば、導線、電磁導波、ケーブル、取り付けられた及び／又は電磁的に又は機械的に結合された端子、半導体又は誘電材料又は装置、あるいは他の同様の物理的接続又は結合等の物理的なものであってよい。加えて、信号経路は、直接的な電磁接続を通さない様々なデジタル形式で、通信情報が１つの回路、構成要素、モジュール、及び／又は装置から別の回路、構成要素、モジュール、及び／又は装置へ送られる、デジタル構成要素を通る、自由空間（電磁伝搬の場合）又は情報経路等の非物理的なものであってよい。
【００３１】
この実施例では、複数の導電繊維３０８は生地材料３０２内の電極として用いられる複数のＣＮＴ繊維であり、これは、従来の金属電極と比べて良好な導電体であり、機械的に強く柔軟である（すなわち疲労回復力が高い）ためである。当業者には、ＣＮＴ繊維がナノテクノロジー、エレクトロニクス、材料科学、光学等に適用される高性能の技術躍進的な材料であることが認識されるだろう。一般に、ＣＮＴ繊維は、ポリマー、カーボンファイバー、及び金属の最良特性を組み合わせた多機能材料であり、これはＣＮＴ繊維が分子レベルで存在する非常に優れた機械的強度及び剛性、電気伝導性、熱伝導性、及び低密度（銅の約８．９６ｇ／ｃｍ３と比べてＣＮＴ繊維は約１ｇ／ｃｍ３である）の特性を有するためである。具体的には、ＣＮＴ繊維は、直径約１ナノメートル（「ｎｍ」＝１０−９）、直径に対する長さの比率が最大約１３２００００００：１、高い熱伝導性（約１００ｍ  Ｗｍ２／ｋｇＫ〜１０００ｍ  Ｗｍ２／ｋｇＫの範囲）、（密度で正規化された約１ｋＳ  ｍ２／ｋｇ〜６ｋＳ  ｍ２／ｋｇの範囲の）正規化電気伝導性、及び（１ＧＰａ〜１．３ＧＰａのおおよその範囲の引張強度の）高い機械的強度及び剛性を有する円筒状のナノ構造の炭素の同素体である。
【００３２】
現在、軽量ＣＮＴ繊維は、メートル単位の長さで、学術的ソースによって最近示されるように、ポリマー及び炭素繊維の比強度、金属の高い比電気伝導性、及びグラファイト繊維の比熱伝導性に近い特性を有するように製造されうる。このＣＮＴ繊維は、例えば銅等の比較的低い強度（例えば市販の銅製マグネットワイヤの約４９ＭＳ／ｍ）を有する高伝導金属と比べて比較的伝導率が低い（例：ＣＮＴ繊維については約１．１ＭＳ／ｍ）高強度繊維である。しかしながら、このＣＮＴ繊維の電気伝導性は銅及び他の既知の高伝導材料よりも低い場合があり、ＣＮＴ繊維の利点は、質量により正規化された時に、低密度であるために金属導体よりも通電容量（「ＣＣＣ」）が大幅に上がることである。
【００３３】
この特性の結果、本実施例では、ＣＮＴ繊維が電極としてＤＭＳ３００と金属ワイヤ又はストリップを統合するという課題を克服するため、ＣＮＴ繊維は導電繊維３０８の代わりにＤＭＳ３００の複数の導電繊維３０８として用いられてきた。具体的には、ＣＮＴ繊維の機械特性は高伝導金属材料の機械特性よりも高く、ＣＮＴ繊維の質量は金属電極と比べて低い。従って、ＣＮＴ繊維の厚さを増して金属電極の低抵抗と一致させる必要があったとしても、ＣＮＴ繊維の全体的な質量寄与は、金属電極の質量よりも小さい。当然ながら、この実施例ではＣＮＴ繊維が用いられるが、高い強度と共に高い疲労回復力、金属材料と同程度の高い伝導性、及び金属電極に比べて低い質量を有する限り、例えばＬｉｔｅｗｉｒｅ等の他の繊維も他の用途に用いることができる。
【００３４】
このように、生地材料３０２が柔軟であり、宇宙服の生地の場合は柔軟で製造するのに複雑であるため、生地材料３０２内の複数の導電繊維３０８にＣＮＴ繊維を用いることが好ましい。具体的には、金属材料に疲労破損の課題があり、しばしば高サイクル疲労が起き、反復荷重下でのサイクル荷重に起因する金属材料の不具合につながるため、（例えば銅又はインジウムスズ酸化物等の）金属材料を宇宙服の生地材料３０２に使用することは困難となる。あいにく宇宙服は例えば、特に宇宙服の脚又は腕部分内で宇宙服の材料（例えば生地材料及び上記のような他の柔軟性材料）を曲げる、屈曲させる、折り曲げる、又はひねるような反復した動きを経験する。このため、宇宙服の材料は、柔軟性が高く、ほぼ疲労しないものである必要がある。加えて、宇宙服が不規則な外形と滑らかでない表面を有するため、これらの金属材料で宇宙服を製造することもまた課題である。この結果、宇宙服の製造材料では、例えばスパッタリング又はインクジェット印刷等の周知の技術を用いて宇宙服の生地材料表面に金属材料のワイヤを付着させることは不可能である。加えて、塵に曝露される（例えばベータクロス、オルト生地又はこの両方、あるいは例えばＢＩＯＳＵＩＴ（登録商標）等に使用される好適な生地材料又は柔軟性材料の他の実施例、あるいは宇宙居住船、インフレータブル構造、可撓性展開アンテナ、及びこれらの組み合わせに使用される柔軟性材料等）宇宙服の生地材料は一般に、全ての電極を宇宙服の材料表面に直接接着させるために、伝導性ではないポリテトラフルオロエチレン（「ＰＴＦＥ」：「ＴＥＦＬＯＮ（登録商標）」としても一般に知られるテトラフルオロエチレンの合成フッ素重合体）でコーティングされる。しかしながら、接着が好適な他の生地材料については、本開示の概念から逸脱することなく電極を接着させることができることに留意すべきである。
【００３５】
ベータクロスは、例えばアポロ／スカイラボＡ７Ｌの宇宙服及びアポロの熱流星塵服等の宇宙服の製造に使われる種類の耐火性シリカ繊維布であることを理解すべきである。一般に、ベータクロスは、繊維ガラスと同様のＰＴＦＥでコーティングされた生地材料であり、不燃性で、６５０℃を超える温度でのみ溶解する細かく織られたシリカ繊維を含む。オルト生地は宇宙服の外層に用いられ、ＧＯＲＥ−ＴＥＸ（登録商標）（すなわち空気と水滴を通す膜を含む合成防水生地材料）、ＫＥＶＬＡＲ（登録商標）（すなわち高引張強度のパラアラミド合成繊維であるポリパラフェニレンテレフタルアミド）、及びＮＯＭＥＸ（登録商標）（難燃性メタアラミド合成繊維）材料が複雑に織り込まれた混合物を含む。
【００３６】
本開示による、複数の導電繊維３０８（図３Ａ及び３Ｂに示す）を有する生地材料３０２の織物４００の実装態様を示す上面図である図４を参照する。図３Ａ及び３Ｂに示す実施例と同様に、生地材料３０２のシールドエリア３１１内に７つの導電繊維３０８を図示したが、当業者には、シールド３１３の所望の反発特性に基づきいかなる複数の導電繊維３０８も用いることができることが分かるだろう。
【００３７】
この実施例では、導電繊維３０８は、生地材料３０２を形成するように織られたＣＮＴ繊維である。更にこの実施例では、複数の生地材料３０２の縦糸４０２（すなわち、複数の生地材料３０２の水平糸）と、生地材料３０２の前面３０４を形成する複数の生地材料３０２の横糸４０４（すなわち、複数の生地材料３０２の垂直糸）と、複数の導電繊維３０８に隣接し、複数の導電繊維３０８の間にある複数の絶縁糸４０６とを有する生地材料３０２の織物４００が示される。この実施例では、複数の生地材料３０２の縦糸４０２、複数の絶縁糸４０６、及び複数の導電繊維３０８が織物４００の第１の方向３１４に沿って走り、複数の生地材料３０２の横糸４０４が織物４００の第２の方向３２４に沿って走っている。この実施例では、生地材料３０２はオルト生地材料であってよく、複数の生地材料３０２の縦糸４０２と、複数の生地材料３０２の横糸４０４は、生地材料３０２の織物４００を製造するために用いられる、一般に２層の（すなわち「２層の」糸を形成するためによりあわせられた（「層形成された」）材料の２本の糸）又は多層の（すなわち２層を上回る）布地繊維であるオルト生地材料の糸（すなわち撚糸又は布地繊維）であってよい。当業者には、生地材料３０２が一般に、生地材料３０２の強度を高めるために少なくとも２層であることが分かるだろう。加えて、オルト生地材料が複数の導電繊維３０８のうちの各導電繊維を互いから電気的に絶縁することができる限り、複数の絶縁糸４０６も、複数の生地材料３０２の縦糸４０２及び複数の生地材料３０２の横糸４０４と同じオルト生地材料であってよい。更に、複数の導電繊維３０８の各導電繊維は、２層又は多層導電繊維であってもよい。このため、この実施例では、生地材料３０２は、生地材料３０２の織物４００の部分織物４０８として示される。部分織物４０８は、複数の生地材料３０２の横糸４０４に沿って、また複数の生地材料３０２の縦糸４０２の間に、複数の導電繊維３０８を（複数の縦の導電繊維として）含み、部分織物４０８は、複数の導電繊維３０８の間に間隔をおいて複数の絶縁糸４０６を含む。
【００３８】
この実施例では、一方向（すなわち第１の方向３１４）に一様に延びた複数の導電繊維３０８と複数の絶縁糸４０６を示したが、複数の導電繊維３０８と複数の絶縁糸４０６が、本開示に後に示すように、ＤＭＳ３００の設計に基づいて所望の任意の順序又はパターンの縦糸及び横糸の両方に混合されうることに留意すべきである。更に、複数の絶縁糸４０６が、ＤＭＳ３００によって生じた電場３２２の進行波を大幅に減少させないような一又は複数の誘電率値を有しうることに留意すべきである。生地材料３０２の織物４００をこの実施例に示したが、生地材料３０２は組物であってもよいことに留意すべきである。
【００３９】
図５Ａ、５Ｂ及び５Ｃに、本開示による、複数の導電繊維３０８として用いられる複数のＣＮＴ繊維５０２を有するオルト生地材料５００（例えば宇宙服の外層材料）としての生地材料３０２の織物、又は組物の実装態様の一例の前面図及び裏面図を示す。図５Ａ及び５Ｂに、オルト生地材料５００の前面３０４（本書において「最上面」とも称される）を示し、図５Ｃに、オルト生地材料５００の裏面３０６を示す。図５Ａは、オルト生地材料５００の糸（すなわち繊維）を形成するように織られた又は組まれた（複数のＣＮＴ繊維５０２の）単一のＣＮＴ繊維５０４を示すオルト生地材料５００の前面３０４の拡大前面図であり、図５Ｂは、オルト生地材料５００の糸を形成するように織られた又は組まれた（複数のＣＮＴ繊維５０２の）複数のＣＮＴ繊維を示す、オルト生地材料５００の前面３０４の小さ目の拡大前面図である。この実施例では、複数のＣＮＴ繊維５０２は、オルト生地材料５００の生地材料３０２の全厚さを貫通しない。織り又は組みは、前面３０４のみが複数のＣＮＴ繊維５０２を有するように行われる。このため、図５Ｃには、ＣＮＴ繊維５０２がオルト生地材料５００の裏面３０６を全く貫通しないオルト生地材料５００が示されている。
【００４０】
図６に、本開示による、２つのＣＮＴ繊維６００及び６０２の一部の実装態様の一例の斜めになった側面図を示す。（複数のＣＮＴ繊維５０２、図５Ａ〜５Ｃ）の２つのＣＮＴ繊維６００及び６０２には、組織的に又はランダムに配向されうる、ＣＮＴ繊維６００及び６０２においてわずかにほつれた撚糸によって形成された側面フィブリル６０４及び６０６（すなわち一般にＣＮＴ繊維の「髪」として知られる）が含まれ得る。一般的に、側面フィブリル６０４及び６０６を用いることにより、電場３２２（図３Ａ）に不規則性を生じさせることによって、ＤＭＳ３００の塵反発効果が増す。
【００４１】
図７Ａ、７Ｂ、及び７Ｃに、本開示による、オルト生地材料５００の前面３０４における複数のＣＮＴ繊維５０２（図５Ａ、５Ｂ、及び５Ｃに示す）の絶縁の実装態様の一例の前面図を示す。この実施例において、複数の熱可塑性繊維７００がオルト生地材料５００の製造中に装着される。この実施例では、組み立てられたオルト生地材料５００と複数の熱可塑性繊維７００が高温でアニールされ、熱可塑性繊維７００が溶けて、塵粒子３３２をはじく電場３２２の低下を最小限に抑えながら（例えば約１０％未満の低下）、オルト生地材料５００と複数のＣＮＴ繊維５０２の組み合わせの安全性を高めるミクロンサイズの絶縁層７０２が作製される。図７Ｃに、オルト生地材料５００の前面３０４と、複数のＣＮＴ繊維５０２を完全に覆う最上層コーティング７０４を示す。最上層コーティング７０４は、電場３２２を局所的に強化するために電気的に絶縁されていてよい、あるいは偏光されていてよい。複数のＣＮＴ繊維５０２とオルト生地材料５００の前面３０４のアセンブリが完了した後に、最上層コーティング７０４が塗布されうる。一実施例として、（例えばＮＡＳＡ  ＧＲＣにおいて開発された仕事関数のように）最上層コーティング７０４は、シールド３１３の複数のＣＮＴ繊維５０２のバンドギャップを、塵粒子の典型的なバンドギャップと等しくするために、疎水性が最大となる表面特徴パターンを有する疎水性材料（例えばＮＡＳＡ  ＧＳＦＣによって開発されたＬｏｔｕｓコーティング）、及び／又はアセンブリ（すなわち、コーティングとＣＮＴ繊維）の電子帯構造を曲げる材料等であってよい。
【００４２】
本開示による、第１の複数のＣＮＴ繊維８０２と第２の複数のＣＮＴ繊維８０４とを有するオルト生地材料８００の別の実装態様の一例の拡大前面図を示す図８を参照する。この実施例では、多方向のパターンを有する第１の複数のＣＮＴ繊維８０２と第２の複数のＣＮＴ繊維８０４が示される。一例として、オルト生地材料８００の２つのエリア８０６及び８０８が示され、第１のエリア８０６は、「垂直」方向（すなわち垂直織り）に配向された第１の複数のＣＮＴ繊維８０２を有し、第２のエリア８０８は、「水平」方向（すなわち水平織り）に配向された第２の複数のＣＮＴ繊維８０４を有する。
【００４３】
同様に、図９に、本開示による、第１の複数のＣＮＴ繊維９０２と第２の複数のＣＮＴ繊維９０４とを有するオルト生地材料９００の更に別の実装態様の一例の前面図を示す。この実施例では、第１の複数のＣＮＴ繊維９０２と第２の複数のＣＮＴ繊維９０４が、絶縁材料又は生地材料の薄膜によって絶縁される「垂直」織り及び「水平」織りに重ね合わされる。重ね合わせられた織りは、電場３２２を強化するために可変であってよい及び／又は異なるものであってよい。第１の複数のＣＮＴ繊維９０２と第２の複数のＣＮＴ繊維９０４の個々のＣＮＴ繊維は、個々のＣＮＴ繊維のいずれかの側が絶縁されていてよい。
【００４４】
図１０に、本開示による、第１の複数のＣＮＴ繊維１００２と第２の複数のＣＮＴ繊維１００４とを有するオルト生地材料１０００の更に別の実装態様の一例の前面図を示す。この実施例では、第１の複数のＣＮＴ繊維１００２と第２の複数のＣＮＴ繊維１００４は、可変の間隔と寸法とを有しうる。第１の複数のＣＮＴ繊維１００２と第２の複数のＣＮＴ繊維１００４の個々のＣＮＴ繊維の幅（例えば直径）は、９０度に限定されない。第１の複数のＣＮＴ繊維１００２と第２の複数のＣＮＴ繊維１００４の個々の隣接するＣＮＴ繊維間の距離は、変化しうる。加えて、第１の複数のＣＮＴ繊維１００２と第２の複数のＣＮＴ繊維１００４のクラスタリングは、広い間隔１００６と狭い間隔１００８とを有する繊維間の距離により変化しうる。
【００４５】
図１１に、本開示による、複数の電気波形で駆動される複数のＣＮＴ繊維１１０２を有するオルト生地材料１１００の実装態様の一例の前面図を示す。この実施例では、複数のＣＮＴ繊維１１０２は、低周波（例えば１０Ｈｚの）ＡＣ、６つのＣＮＴ繊維（第１の位相１１０６、第２の位相１１０８、及び第３の位相１１１０）の中でも３つの位相を有する多相正弦波信号１１０４によって駆動される。同様に、図１２に、本開示による、別の種類の複数の電気波形で駆動される複数のＣＮＴ繊維１１０２を有するオルト生地材料１１００の実装態様の一例の前面図を示す。この実施例では、複数のＣＮＴ繊維１１０２が、低周波（例えば１０Ｈｚの）ＡＣ、４つのＣＮＴ繊維（第１の位相１２０２及び第２の位相１２０４）の中でも２つの位相を有する多相正弦波信号１２００によって駆動される。これらの実施例では、ＣＮＴ繊維１１０２のクラスタの中に分散された（０．１Ｈｚ〜１００Ｈｚの範囲の）ランダムスペクトル成分を有する広いスペクトル波形が可能である。
【００４６】
図１３に、本開示による、複数のＣＮＴ繊維１３０２を有する非オルト生地材料１３００の実装態様の一例の前面図を示す。
【００４７】
図１４に、本開示による、複数のＣＮＴ繊維１４０２と１４０４を有する非オルト生地材料１４００の実装態様の一例の前面図を示す。非オルト生地材料１３００及び１４００は、マトリックスにおいて所定の間隔を置いて組み込まれたＣＮＴ繊維１３０２、１４０２、及び１４０４を有する（非導電ポリマー等の）非導電繊維の配向繊維である柔軟性繊維を有するリボンを有する基板であってよい。リボンは、マトリックス硬化材料でできた裏地で固定されうる。あるいは、非オルト生地材料１３００及び１４００は、アセンブリの複雑な幾何学的輪郭の電場３２２を局所的に強めることを可能にする帯電ポリマーを用いた帯電生地繊維であってよい。非オルト生地材料１３００及び１４００はまた、生地材料が１本の２層導電撚糸及び１本の絶縁撚糸等の２つの異なる種類の繊維で構成される、ＣＮＴ繊維が組み込まれた導電性ポリマーであってもよい。一般に、１層撚糸、及び２層撚糸の第１の（すなわち非導電）側に使用される材料は、生地材料の第１の（すなわち非導電）側にある電場３２２の進行波が大幅に減少しないような誘電率を有するべきである。加えて、非導電撚糸と導電撚糸との間隔、順序、及びパターン、また入力信号源３１８の位相及び周波数は、生地材料の第１の（非導電）面の反発及び分散効果を調整するように設計されうる。例えば、月面条件において約５〜３００μｍのサイズの塵粒子をはじくためには、導電繊維の幅の範囲が約０．５〜４００μｍ、導電繊維の間隔が約０，３〜４ｍｍ、電圧が約５００〜２０００Ｖ、周波数が約５〜２００Ｈｚ、そして単一入力信号から多相入力信号であることが予測される。これらのパラメータ値は、地上用途において、重力、湿度及び大気条件の影響を考慮して、約３〜５倍増加する場合がある。
【００４８】
図１５を参照する。図１５に、本開示による、複数のＣＮＴ繊維１５０２と複数のセンサ１５０４を有するオルト生地材料１５００の実装態様の一例の拡大前面図を示す。センサ１５０４は、オルト生地材料１５００に取り付けられた、あるいは複数のＣＮＴ繊維１５０２内に組み込まれたマイクロセンサであってよい。センサ１５０４は、塵による被覆量を特定するように構成され、次に予め規定した塵による最小被覆率の値に基づいて、ＡＣ電圧信号３１６でＤＭＳ３００を起動させることができる。センサ１５０４は、オルト生地材料１５００の前面１５０６上の光反射率、質量の変化等を検出しうる。
【００４９】
図１６に、ＤＭＳ３００のシールド３１３の塵反発動作を促進するために、機械的動作を電場３２２と結合させる生地材料１６０２内又は（生地材料１６０２に織り込まれた）ＣＮＴ繊維１６０４内に組み込まれたマイクロ振動センサとアクチュエータ１６００の実装態様の一例を示すシステムブロック図の上面図を示す。
【００５０】
図１７は、本開示による、生地材料１６０２又は複数のＣＮＴ繊維１６０４内に組み込まれたマイクロ振動センサとアクチュエータ１６００の図１６のシステムブロック図を（平面Ａ−Ａ１６０６に沿って）示す前面図である。この実施例では、複数のＣＮＴ繊維１６０４（すなわち、一連のおおむね平行するＣＮＴ繊維）が、宇宙服のオルト生地材料であってよい生地材料１６０２に織り込まれる。生地材料１６０２は最外層１７００を有し、最外層１７００の最上部は仕事関数コーティング１７０２である。生地材料１６０２はまた、最外層１７００の下の生地材料１６０２の下位層１７０４も含む。マイクロ振動センサとセンサ１６００は、最外層１７００と下位層１７０４との間に位置づけされる。この実施例では、ＤＭＳ３００は、シールド３１３の塵をはじくために、受動的、静電的、及び振動機械的動作を組み合わせる。
【００５１】
本開示による、ＤＭＳコントローラ１８０１及びマイクロ振動センサ及びアクチュエータ１６００（図１６及び１７に示す）を有するＤＭＳ１８００の実装態様の一例のシステムブロック図を示す側面図である図１８を参照する。この実施例は、図３Ａに示す実施例と同様であるが、マイクロ振動センサとアクチュエータ１６００内に第１のセンサ１８０２、第２のセンサ１８０４、及びアクチュエータ１８０６、及びＤＭＳコントローラ１８０１の追加要素を有する。この実施例では、前述したように、ＤＭＳコントローラ１８０１はマイクロコントローラ、ＣＰＵベースのプロセッサ、ＤＳＰ、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ、又は他の同様の装置又はシステムを含みうるいずれかの一般電子コントローラであってよい。第１のセンサ１８０２及び第２のセンサ１８０４は、シールド３１３上の塵粒子３３２による被覆量を特定して、次にそれぞれ信号経路１８０８と１８１０を介して第１と第２のセンサ１８０２及び１８０４と信号通信しているＤＭＳコントローラ１８０１へその情報を提供することができる装置である。第１と第２のセンサ１８０２及び１８０４は、ＤＭＳ電源（図示せず）によって、あるいはＤＭＳ１８００の装着者の動きから機械エネルギーを収集することによって電力供給されるマイクロセンサであってよい。第１と第２のセンサ１８０２及び１８０４は、シールド３１３の塵粒子３３２による被覆量を決定し、それぞれ信号経路１８０８及び１８１０を介してＤＭＳコントローラ１８０１へ送信されるセンサデータ信号１８１２及び１８１４を介してＤＭＳコントローラ１８０１へその情報を提供する。ＤＭＳコントローラ１８０１は受信すると次に、シールド３１３上の塵粒子３３２を除去するために、シールド３１３上の電場３２２の特性を変化させてＡＣ電圧信号３１６を調節する必要があるかを決定する。ＡＣ電圧信号３１６を調節する必要がある場合、ＤＭＳコントローラ１８０１は信号経路１８１８を介して調節信号１８１６を入力信号源３１８へ送信する。受信すると、入力信号源３１８は、ＤＭＳ１８００の塵軽減特性を最適化するために（調節信号１８１６に応じて）複数の導電繊維３０８に提供されるＡＣ電圧信号３１６の波形及び／又は周波数を修正する。加えて、ＤＭＳコントローラ１８０１は、信号経路１８２２を介して起動／調節信号１８２０をアクチュエータ１８０６へ提供しうる。受信すると、アクチュエータ１８０６は、シールド３１３から塵粒子３３２を取り除きやすく及び／又は除去しやすくするために、生地材料１６０２の最外層１７００に機械的作用（例：振動エネルギー）を付与し始める。この実施例では、アクチュエータ１８０６は、圧電装置（例えばマイクロ振動装置）又は幾つかの導電繊維３０８内の幾つかの撚糸（図示せず）であってよい。アクチュエータ１８０６は、第１と第２のセンサ１８０２及び１８０４からの入力からＤＭＳコントローラ１８０１又はＤＭＳ１８００の外部の他の制御装置の制御下で動作しうる。第１と第２のセンサ１８０２及び１８０４と同様に、アクチュエータ１８０６は、ＤＭＳ電源（図示せず）によって、又はＤＭＳ１８００の装着者の動きから機械エネルギーを収集することによって電源供給されうる。
【００５２】
この実施例においては便宜上、図１８に２つのセンサ１８０２及び１８０４と１つのアクチュエータ１８０６のみが示されることに留意すべきである。当然ながら、これは限定するものではなく、ＤＭＳ１８００は、非限定的に生地材料１６０２の最外層１７００の下に複数のセンサと複数のアクチュエータを含みうる。
【００５３】
一又は複数のアクチュエータを用いたＤＭＳ１８００の別の用途は、生地材料１６０２の前面から全ての犠牲コーティングを剥がしやすくするために複数のアクチュエータで高周波振動又は低周波カービング（ｃｕｒｖｉｎｇ）を発生させることによって、犠牲コーティング（例えば一時的又は剥離可能な太陽光生地、迷彩生地、光学特性に必要なコーティング、撥水、対レーダー等）を除去する機能である。
【００５４】
センサ及びアクチュエータに加えて、ＤＭＳ１８００はまた、塵軽減プロセス又は身体の暖房を支援するために用いられる一又は複数のマイクロヒータ（図示せず）も含みうる。マイクロヒータは、複数の導電繊維３０８の抵抗率を上げるために、あるいは複数の導電繊維３０８の加熱を介してＤＭＳ１８００の装着者に熱を提供するために、用いられうる。複数の導電繊維３０８のためのＣＮＴ繊維の実施例では、マイクロヒータは、生地材料１６０２の最外層１７００上、あるいは生地材料１６０２の下位層１７０４の二次的な複数の導電繊維（図示せず）としてのいずれかで実装されうる複数の導電繊維３０８の一部として実装されうる。マイクロヒータは、ＤＭＳコントローラ１８０１によって、あるいは生地材料１６０２内のセンサからの直接入力によって制御されうる温度を、生地材料１６０２上、あるいは中に生じさせるように構成される。マイクロヒータは、ＤＭＳ電源によって電力供給されうる。
【００５５】
複数の導電繊維３０８はまた、ＤＭＳ１８００の放射線防護にも用いられうることを更に留意すべきである。この実施例では、複数の導電繊維３０８の織りパターンが最適化され、入力信号源３１８が、電子、陽子、又はこの両方をはじく電場を生成するＡＣ電圧信号３１６を発生させる。この用途では、ＤＭＳ１８００の塵反発用途よりも高い周波数を用い、二重用途の実装態様において広いスペクトル範囲の複数の種類の波形を発生させるために、複数の導電繊維３０８と重ね合わせうる。一例として、導電繊維のパターンを変更して、導電繊維の空間パターンに、導電繊維の空間的分離がゾーンごとに変化し、ＡＣ電圧信号の適用波形の空間的分離がゾーンごとに変化する異なるゾーンを生じさせることができる。
【００５６】
更に、複数の導電繊維３０８はまた、ＤＭＳ１８００が宇宙服、登山用衣類及び用具、並びに政府及び軍服並びに装置の生地材料に組み込まれうるエネルギー収集にも用いられうる。一般に、複数の導電繊維３０８は、塵軽減用の周波数、及び受信電力として整流され、収集されうる環境電磁エネルギーを受けるための一又は複数の第２の周波数で動作するように調整されうる。加えて、導電繊維のためのＣＮＴ繊維の場合、装着者の動きから機械エネルギーを収集して、それを電力に変換するために、ＣＮＴ繊維又は生地材料内に圧電素子を組み込むことができる。更に、ＣＮＴ繊維は、熱電変換器として機能するＣＮＴ繊維を介して電力に変換される環境熱エネルギー（例えば外部熱エネルギー、太陽からの放射線、装着者の身体からの熱）を受けるように構成されうる。
【００５７】
更に、複数の導電繊維３０８は、装着型通信システム、又は例えば生地材料を用いたアンテナ等の生地材料を用いたシステムの対妨信用途にも用いられうる。この場合、生地材料と複数の導電繊維は、導電繊維にＣＮＴ繊維を用いることによって、装着型通信システムの一部でありうる生地ベースのアンテナシステムと組み合わせて用いられうる。この実施例では、ＣＮＴ繊維はジャミング信号を検出することができるセンサとして動作することができ、ＤＭＳ１８００はまた、ジャミング信号を検出することができる組込み電場センサも含みうる。ジャミング信号が検出されると、ＤＭＳ１８００は、シールドからの塵を軽減するために、ＤＭＳ１８００によって生成された周波数よりも高い周波数の対妨信ＡＣ電圧信号を発生させることができる追加の装置、構成要素、又はシステムを含みうる。この対妨信ＡＣ電圧信号を発生させるために、ＤＭＳコントローラ１８０１は外部の通信システムと信号通信しうる。
【００５８】
図１９Ａ、１９Ｂ、及び１９Ｃに、本開示によるＤＭＳ３００と共に使用するための、印刷された可撓性導体及び／又は導電繊維パターンの異なる実装態様の例の前面図を示す。塵反発動作をより良く制御するために、パターンが生地材料上に配置され、アクティブコントローラ（すなわちＤＭＳコントローラ）との信号通信状態に置かれうる。様々な形状により、様々な最適化された塵反発動作が提供される。印刷されたパターンが次に、適切な誘電特性の柔軟性材料、生地材料、及び／又は表面に取り付けられうる。
【００５９】
本開示の実施例のほとんどは宇宙服に焦点を当てたものであるが、当業者には、本開示が、電気柵、装着型通信手段用の塵防護システム、放射線防護、熱保護、傘形アンテナ、テント、天蓋表面、適応型太陽熱収集器、適応型太陽電池、自己洗浄式アンテナ、展開構造、インフレータブル、登山用の圧電性機械的動作を伴うＣＮＴ繊維組込み装置等の柔軟性材料又は生地材料を用いた他の種類の装置にも適用されることが理解されるだろう。
【００６０】
工程の一例として、ＣＮＴ繊維の電極としての使用と、電極が多相ＡＣ電圧信号とともに適用された結果得られる塵除去能力の試験を行うために、約３インチ×３インチのオルト生地材料のテストクーポンが幾つか、ＤＭＳ３００の複数の構成と共に適用された。
【００６１】
図２０に、本開示による、宇宙服用のオルト生地材料２００２、及び複数の導電繊維用の複数のＣＮＴ繊維２００４を用いたＤＭＳ２０００の実装態様の一例の上面図を示す。この実施例では、複数のＣＮＴ繊維２００４は、シールドエリア２００８によって定義されるシールド２００６内のオルト生地材料２００２に織り込まれる。複数のＣＮＴ繊維２００４は、第１の方向２０１０に沿って方向づけされる。
【００６２】
この実施例では、湿式紡糸を介してクロロスルホン酸の濃縮液から複数のＣＮＴ繊維２００４のＣＮＴ繊維が製造される。ＣＮＴ繊維は、ベラルーシ共和国ミンスクのＤｏｍａｎｏｆｆ工場からのＰｌａｎｅｔａｒｙ３．０ロープ作製装置で、ねじられたマルチフィラメントの織り糸を形成するようにアセンブルされる。この実施例で用いられる織り糸は、合い撚りされた２８のＣＮＴフィラメントで構成される。この実施例においては、各ＣＮＴ繊維が２８のＣＮＴフィラメントで構成されるため、「織り糸」という語を「繊維」と置換えすることが可能である。個々のＣＮＴフィラメントは、直径約２６＋／−２μｍであり、約０．８２＋／−０．２ｔｅｘの平均線密度を有していた。個々のＣＮＴフィラメントの導電率は約２．１ＭＳ／ｍであった（比導電率は約１３９０Ｓｍ２／ｋｇであった）。撚られた織り糸は、個々のＣＮＴフィラメントとおおよそ同じ比導電率を有する一方、織り糸の密度が個々のＣＮＴフィラメントの約１．５ｇ／ｃｍ３の密度に比べて約０．８ｇ／ｃｍ３であったために、織り糸の導電率が約１．１ＭＳ／ｍまで低下した。この実施例では、ＤＭＳ２０００は、入力信号源（図示せず）の三相ＡＣ電源で試験を行うように構成された。図２０と同様、図２１は、本開示による、宇宙服にオルト生地材料２００２、そして複数の導電繊維に複数のＣＮＴ繊維２１０２を用いたＤＭＳ２１００の別の実装態様の一例を示す上面図である。図２１に、第１の方向２０１０に対して角度をなす傾斜した方向２１０４に方向付けされた複数のＣＮＴ繊維２１０２を示す。
【００６３】
工程の一例において、マイクロアンペアの大きさの超低電流値を有し、方形波の約１０Ｈｚの周波数を有する、約６００Ｖ〜１２００Ｖの範囲の多相ＡＣ電圧信号を発生させる入力信号源を用いてＤＭＳ２０００の試験を行った。試験は、約５０μｍ〜７５μｍと１０μｍ〜５０μｍの間の範囲のサイズの月の模擬物質ＪＳＣ−１Ａを用いて室温と室内圧力において行われた。模擬物質の仕様は、ウィスコンシン州マジソンのＯｒｂｉｔａｌ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ社によって開発された。試験の実施中に、ＤＭＳ２０００の上に模擬物質を堆積させる２つの方法が用いられた。第１の方法では、塵が堆積する（すなわち模擬物質が堆積する）前の第１のステップとして導電繊維（すなわちＣＮＴ繊維）の起動が採用され、その後模擬物質は、ＥＶＡ工程の間に宇宙服と相互作用する動的な塵を表すためにＤＭＳ２０００の上に連続的に落とされた（すなわち「落下試験」と称される）。第２の方法では、ＣＮＴ繊維が起動する前に、約１０ｍｇの模擬物質を複数のＣＮＴ繊維２００４で覆われたＤＭＳ２０００のシールドエリアの上に堆積させた。この第２の試験方法は、ＥＶＡの間に塵が宇宙服に静的に付着する状況を表すものである。この実施例では、用いられたＡＣ電圧信号は約６００Ｖ〜１２００Ｖの大きさであり、複数のＣＮＴ繊維２００４を通る電流の量は非常に低かった（すなわちマイクロアンペアの大きさ）ことに留意すべきである。試験の結果、ＤＭＳ２０００が、大気状態（すなわちおおよそ２０℃の気温、６８％の相対湿度、及び地球の重力）における動的及び静的塵の両方の設定において、約１０μｍ〜７５μｍの粒子径を有する月の塵模擬物質をはじくことができることが分かった。この結果、試験により、多相ＡＣ電圧信号を加えた時に、月の塵模擬物質をはじくためにＤＭＳ２０００を用いることは肯定的な成果が得られることが分かった。ＤＭＳ２０００とＤＭＳ２１００には二相ＡＣ電圧信号も用いられうることに留意すべきである。一例として、ＤＭＳ２０００及びＤＭＳ２１００は、マイクロアンペアの大きさの超低電流値を有し、方形波の約１０Ｈｚの周波数を有する、約６００〜１２００Ｖの範囲の（１８０度の位相シフトを有する）二相ＡＣ電圧信号を発生させる入力信号源を用いうる。
【００６４】
図２２に、本開示による、工程内でＤＭＳ１８００によって実施される塵の軽減方法２２００の実装態様の一例のフロー図を示す。この実施例では、ＤＭＳ１８００がマイクロ振動センサとアクチュエータ１６００を含む図１８に示すＤＭＳ１８００であると仮定する。
【００６５】
本方法は、生地材料１６０２内のいずれかの塵粒子をセンサ１８０２及び１８０４で検出すること（２２０４）によって開始される（２２０２）。センサ１８０２及び１８０４が生地材料１６０２のシールド３１３上の塵粒子を検出した場合、センサ１８０２及び１８０４はＤＭＳコントローラ１８０１にセンサデータ信号１８１２及び１８１４を送信する。ＤＭＳコントローラ１８０１は、センサデータ信号１８１２及び１８１４を受信し（２２０６）、これに応じて、調節信号１８１６に応じてＡＣ電圧信号を発生させる（２２０８）入力信号源３１８に調節信号１８１６を送信することによって、複数の導電繊維（すなわち複数のＣＮＴ繊維１６０４）を起動させる。生地材料１６０２の（図３Ａに関して記載された）複数の入力ノード３１０においてＡＣ電圧信号が受信される（２２１０）と、対応する複数の導電繊維にＡＣ電圧信号が伝わって、生地材料１６０２の前面に電場が生じる（２２１２）。対応する電場は、生地材料１６０２に沿って導電繊維が走る方向に対して直角の方向に、生地材料１６０２の前面に沿って進行する進行波を生成する（２２１４）。この進行波により、ＤＭＳ１８００のシールドから塵粒子が払い落とされる（２２１６）。加えて、センサデータ信号１８１２と１８１４とに基づいて、ＤＭＳコントローラ１８０１は、シールドから全ての塵を引き離しやすく、また除去しやすくするために、起動／調節信号１８２０をアクチュエータ１８０６に送信して、生地材料１６０２の最外層１７００の下でアクチュエータ１８０６を振動させる（２２１８）こともできる。プロセスはその後終了する（２２２０）。
【００６６】
さらに、本開示は下記の条項に係る実施例を含む。
【００６７】
条項１．塵軽減システム（「ＤＭＳ」）であって、前面と裏面とを有する生地材料と、生地材料内の複数の導電繊維であって、生地材料に沿って第１の方向におおむね平行し、生地材料の前面におおむね隣接する複数の導電繊維と、生地材料におおむね隣接する複数の入力ノードであって、複数の導電繊維と信号通信し、入力信号源から交流電流（「ＡＣ」）電圧信号を受信するように構成された、複数の入力ノード（３１０）と、を備え、複数の導電繊維は、複数の入力ノードが入力信号源からＡＣ電圧信号を受信したことに応じて、生地材料の前面に電場を生じさせ、電場から生地材料の前面に沿って第１の方向に対しておおむね直角である第２の方向に進行する進行波とを生じさせるように構成される、塵軽減システム（「ＤＭＳ」）。
【００６８】
条項２．複数の導電繊維は複数のカーボンナノチューブ（「ＣＮＴ」）繊維であり、複数のＣＮＴ繊維は生地材料に織り込まれる、条項１に記載のＤＭＳ。
【００６９】
条項３．生地材料の織物であって、生地材料は複数の生地材料の横糸と、複数の生地材料の縦糸と、複数の絶縁糸とを含む、生地材料の織物、生地材料の織物の部分織物であって、部分織物は、複数の導電繊維と、複数の絶縁糸と、複数の生地材料の横糸とを含む、生地材料の織物の部分織物を更に含み、複数の絶縁糸は、複数の導電繊維間で間隔を置いて配置されている、条項１又は２に記載のＤＭＳ。
【００７０】
条項４．複数の導電繊維は複数のカーボンナノチューブ（「ＣＮＴ」）である、条項３に記載のＤＭＳ。
【００７１】
条項５．複数のＣＮＴ繊維は、生地材料に沿って第１の方向に一連のおおむね平行するＣＮＴ繊維として構成される、条項４に記載のＤＭＳ。
【００７２】
条項６．複数の導電繊維と信号通信している入力信号源を更に含む、条項１から５のいずれか一項に記載のＤＭＳ。
【００７３】
条項７．入力信号源が三相入力信号源である、条項６に記載のＤＭＳ。
【００７４】
条項８．入力信号源と信号通信しているＤＭＳコントローラを更に含む、条項６に記載のＤＭＳ。
【００７５】
条項９．入力信号源は、複数の入力ノードに送信される複数のＡＣ位相信号を有するＡＣ電圧信号を発生させるように構成され、ＤＭＳコントローラによって、複数のＡＣ位相信号の各ＡＣ位相信号の電圧、周波数、及び位相が固定される、あるいは個別に変更される、条項８に記載のＤＭＳ。
【００７６】
条項１０．生地材料内に複数のセンサを更に含み、複数のセンサは複数のセンサデータ信号を発生させ、複数のセンサはＤＭＳコントローラと信号通信し、ＤＭＳコントローラは複数のセンサデータ信号を受信し、これに応じて複数のＡＣ位相信号の各ＡＣ位相信号の電圧、周波数、及び位相を調節するように構成される、条項９に記載のＤＭＳ。
【００７７】
条項１１．生地材料内に複数のアクチュエータを更に含む、条項１０に記載のＤＭＳ。
【００７８】
条項１２．アクチュエータはＤＭＳコントローラと信号通信しており、ＤＭＳコントローラは、ＤＭＳが複数のセンサデータ信号を受信したことに応じて複数のアクチュエータに送信される起動信号を発生させるように構成される、条項１１に記載のＤＭＳ。
【００７９】
条項１３．複数の導電繊維は複数のカーボンナノチューブ（「ＣＮＴ」）繊維であり、生地材料はオルト生地材料である、条項６に記載のＤＭＳ。
【００８０】
条項１４．生地材料に装着され、ミクロンサイズの絶縁層を形成する複数の熱可塑性繊維を更に含む、条項１３に記載のＤＭＳ。
【００８１】
条項１５．複数の導電繊維は複数のカーボンナノチューブ（「ＣＮＴ」）繊維であり、複数のＣＮＴ繊維は第１の複数のＣＮＴ繊維と第２の複数のＣＮＴ繊維とを含み、第１の複数のＣＮＴ繊維は第１の方向に配向され、第２の複数のＣＮＴ繊維は第１の方向とは異なる第２の方向に配向される、条項６から１４のいずれか一項に記載のＤＭＳ。
【００８２】
条項１６．第１の複数のＣＮＴ繊維は、第２の複数のＣＮＴ繊維に重ね合わされる、条項１５に記載のＤＭＳ。
【００８３】
条項１７．複数の導電繊維は複数のカーボンナノチューブ（「ＣＮＴ」）繊維であり、複数のＣＮＴ繊維は第１の複数のＣＮＴ繊維と第２の複数のＣＮＴ繊維とを含み、第１の複数のＣＮＴ繊維は、第１の複数のＣＮＴ繊維でのＣＮＴ繊維間に第１の間隔を有し、第２の複数のＣＮＴ繊維は、第２の複数のＣＮＴ繊維でのＣＮＴ繊維間に第２の間隔を有し、第２の間隔は第１の間隔とは異なる、条項６から１６のいずれか一項に記載のＤＭＳ。
【００８４】
条項１８．塵軽減システム（「ＤＭＳ」）で塵を軽減する方法であって、ＤＭＳは、前面と裏面とを有する生地材料と、生地材料に沿った第１の方向の生地材料内の複数の導電繊維と、複数の導電繊維と信号通信している複数の入力ノードとを含み、本方法は、複数の入力ノードにおいて入力信号源から交流電流（「ＡＣ」）電圧信号を受信することと、複数の導電繊維で生地材料の前面に電場を生じさせることと、生地材料の前面に沿って第１の方向に対しておおむね直角である第２の方向に進行する進行波を電場から生じさせることとを含む。
【００８５】
条項１９．ＡＣ電圧信号を受信することが、生地材料内の少なくとも１つのセンサから、ＤＭＳのシールド上にいずれかの塵粒子があるかを示す少なくとも１つのセンサデータ信号を受信することを含み、少なくとも１つのセンサデータ信号の受信への対応に基づいて、ＡＣ電圧信号を発生させることを含む、条項１８に記載の方法。
【００８６】
条項２０．少なくとも１つのセンサデータ信号に基づいて、生地材料に振動を起こすことを更に含む、条項１９に記載の方法。
【００８７】
当然ながら、本開示の範囲から逸脱しない限り、実装態様の様々な態様又は詳細を変更することが可能である。実装態様は包括的なものではなく、主張された開示内容を開示された正確な形態（複数可）に限定するものではない。更に、前述の説明は単なる例示のために過ぎず、限定するものではない。修正及び変更は、上述の説明を踏まえた上で可能である、あるいは本開示を実行することによって得ることができる。特許請求の範囲、及びその均等物により、本開示の範囲が規定される。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９Ａ】
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【図１９Ｂ】
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【図１９Ｃ】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【外国語明細書】
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