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蚕丝纤维开发的智能灵感织物

来源:中国纺织科技信息网 发布时间:2012年09月10日

据英国路透社近期报道蚕茧丝可做轿车控制板,丝绸衣服可充电,织物可智能化,用来打电话现已逐渐为人们所接受。

由美国空军投资,科学家在纤维领域再次获得突破,让纤维实现多功能化。材料科学日益显示出它的魅力,英国牛津大学研究人员大卫?波特与中国学者陈福佳(FujiaChen)在英国皇家协会《交流》期刊上发表了一项研究报告,称重量极轻却坚韧的纤维可用来制造保护性头盔和高性能装甲防护设备。这种设备在用于排雷时效果特佳。

波特与陈先生在报告中说,蚕茧拥有十分优化的结构,在面临外界许多不同威胁时能起到很好的保护作用。其结构轻巧、强度高,能透气,属于生物灵感型复合材料。

由此,他们共同开发出能抵御爆炸的轻量级防护装甲。其材料可用于现代汽车易碎部件或吸音材料,也可用于潜艇隐身材料。从经济角度看,商业诱惑力更强,因为这种材料可用于制造汽车控制面板,尤其是在汽车工业高速发展的中国和印度国家等特别适合。

牛津大学专家为此组成了专家组,他们认为这种材料的来源丰富,价格低廉,全世界每年产蚕丝高达50万吨,大多数用于纺织生产。原材料主要来源于发展中国家,也具有可持续性,属于低碳工业。蚕茧的生产不像养牛工业,会产生甲烷气体。它来自桑树,本身具有低排放的性质。由此,这些专家开始进一步研究其价值,希望开发出换代产品。

蚕茧结构的商业化开发在过去就有,最著名的是所谓的“荷叶效应”项目。荷叶出于污泥而不染一直成为佳话。研究人员最后发现,这是因为荷叶表层有许多微型瘤,这种瘤能有效阻挡水分渗入。水滴由于不能渗入,只能形成大水滴将污泥带走。由此,人们开发出自洁式窗户、高级外墙涂料、可穿来用于灌木林行走的长裤、瑞士工程师开发出维可牢尼龙塔等等。

不仅如此,科学家还依据乌贼和斑马鱼的变色功能开发出仿生的“变色人造肌”,生产出智能化服装系列。这是英国布里斯托尔大学研究人员开发出来的柔软有弹性的基于特殊细胞的人造肌肉组织,称为色素体。而这种元素已在部分鱼类和爬行动物里内发现。这种元素可让动物变换色彩。布里斯托尔大学项目主任罗西特说,“我们从自然设计和探索中获得灵感,模仿其原理制造出难以想象的可视效应。”由此,他们的论文发表在英国物理研究院学刊《生物灵感》和《仿生学》上。

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