PU ādas autoiekrāvēji jeb poliuretāna sintētiskā āda ir izstrādāta, pamatojoties uz starpdisciplināru materiālu zinātnes, procesu inženierijas un konstrukciju inženierijas sistēmu. Mākslīgi konstruējot daudzslāņu kompozītmateriālu sistēmu, tiek panākta sistemātiska dabiskās ādas tekstūras, veiktspējas un funkciju simulācija un optimizācija. Atšķirībā no dabiskās ādas, kas balstās uz nekontrolējamiem mainīgajiem faktoriem, piemēram, dzīvnieku ādas avotiem, PU ādas kravas automašīnas ar to konstruējamām materiāla sastāvdaļām un strukturālajām formām nodrošina estētisku pievilcību, vienlaikus piešķirot materiālam lielāku stabilitāti, funkcionalitāti un spēju pielāgoties videi, kļūstot par nozīmīgu risinājumu, lai aizstātu un pārspētu dabisko ādu mūsdienu ražošanā.
Dizaina pamatā ir sinerģija starp "strukturālo biomīmiku" un "veiktspējas pielāgošanu". Tipiska PU ādas kravas automašīnas struktūra sastāv no pamatnes auduma slāņa, putotā starpslāņa un virsmas pārklājuma slāņa, kas ir secīgi slāņoti. Pamatnes auduma slānis nodrošina mehānisku atbalstu un morfoloģisko stabilitāti, un tas bieži ir izgatavots no austa vai trikotāžas auduma. Velku un audu pavedienu biezums, blīvums un aušanas metode tieši nosaka gatavā izstrādājuma stiepes izturību un elastību. Austos audumus bieži izmanto mēbeļu vai automašīnu interjerā, kam nepieciešama stingrība, savukārt trikotāžas audumi to augstākās elastības dēļ ir piemērotāki elastīgiem izstrādājumiem, piemēram, apaviem un apģērbiem. Putu slānis veido vienmērīgu mikroporainu struktūru, izmantojot poliuretāna sveķu putošanas reakciju. Tā porainība un poru izmērs regulē materiāla maigumu, elastību un elpojamību, tādējādi atdarinot īstas ādas sajūtu un "elpošanas" īpašības. Virsmas pārklājumam kā matrica izmantots augstas{7}}molekulāras-poliuretāns, kas apvienots ar krāsvielām, tekstūras uzlabotājiem un funkcionālām piedevām. Pārklājot vai nolaižot papīru, tas veido ādu{10}}piemēram, graudainu, sagrieztu tekstūru vai citas dekoratīvas tekstūras. Tās biezums, cietība un virsmas enerģijas kontrole ietekmē vizuālo reālismu un praktiskās īpašības, piemēram, nodilumizturību un traipu izturību.
Materiāla formulēšanas līmenī dizains atbilst veiktspējas{0}}principam. Mīksto un cieto segmentu attiecība poliuretāna sveķos nosaka līdzsvaru starp pārklājuma elastību un stingrību. Augsta-mīkstā-segmenta sastāvs ir piemērots apavu virsām, kurām nepieciešama bieža locīšana, savukārt augstas-cietības sastāvs uzlabo nodilumizturības-noturību, piemēram, somas. Funkcionālo piedevu ieviešana paplašina pielietojuma robežas; piemēram, nanodaļiņas uzlabo izturību pret skrāpējumiem, antibakteriālie līdzekļi nodrošina higiēnas aizsardzību, un liesmu slāpējošās modifikācijas atbilst ugunsdrošības prasībām transportēšanas un būvniecības jomā. Īpaši svarīga ir saskarnes savienojuma konstrukcija starp pamatnes audumu un pārklājumu. Saites stiprības optimizēšana, izmantojot grunti, novērš pūslīšu veidošanos vai plaisāšanu, ko izraisa starpslāņu atslāņošanās, tādējādi nodrošinot kopējo izturību.
Procesa dizains atbalsta strukturālās un materiālu koncepcijas, panākot precīzu pārveidi no formulēšanas līdz gatavam produktam. Pārklāšanas metodēm ir jāsaskaņo sveķu viskozitāte, pārklājuma ātrums un žūšanas temperatūra, lai nodrošinātu pārklājuma viendabīgumu un adhēziju; laminēšanas metodes kontrolē kompozītmateriālu spiedienu un temperatūru, lai izvairītos no burbuļiem un biezuma novirzēm. Pēc-apstrādes metodes, piemēram, reljefs, matēta apdare un karstā štancēšana, maina virsmas tekstūru un spīdumu, izmantojot fizikālās vai ķīmiskās metodes, uzlabojot biomimētiskos efektus un dekoratīvās īpašības. To parametriem jābūt saderīgiem ar pārklājuma mehāniskajām īpašībām, lai novērstu tekstūras izkropļojumus vai virsmas bojājumus.
Ceļā uz ilgtspējīgu attīstību mūsdienu dizains ietver arī vides aizsardzības koncepcijas, izmantojot ūdens bāzes poliuretānu, lai aizstātu uz šķīdinātāju{0}}bāzētās sistēmas, lai samazinātu GOS emisijas, izpētītu bio-bāzētus poliolus, lai samazinātu atkarību no naftas ķīmijas, un optimizētu pārstrādājamus pamatnes audumus un zemas -enerģijas procesus, lai uzlabotu videi draudzīgumu no dzīves cikla viedokļa{{3}.
Kopumā PU pikapu konstrukcijas princips ir balstīts uz biomimētisku struktūru kā ietvaru, materiāla formulēšanu kā kontroles metodi un procesa integrāciju kā realizācijas ceļu. Pamatojoties uz īstas ādas priekšrocību simulāciju, tas panāk definējamas veiktspējas, paplašināmu funkciju un ekoloģiskās ilgtspējības vienotību, nodrošinot ražošanas paradigmu, kas ir gan zinātniska, gan elastīga sintētiskās ādas laukam.
