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简讯

2020-08-29

中国纤检 2020年8期
关键词:电致短纤东华大学

我国在智能纤维领域取得突破,首次实现超长电致变色纤维的连续化制备

日前,东华大学先进功能材料课题组王宏志教授团队首次实现了多色彩电致变色纤维的连续化制备,纤维长度可达百米以上,并且纤维器件具有良好的电化学和环境稳定性(如机械稳定性、水洗稳定性、光照稳定性和热稳定性)。通过设备定制,将其组装成电致变色纤维连续化生产线。采用Cu@Ni金属纤维作为电极,依次在表面涂覆ITO层、电致变色活性层,最后通过挤出的方法,将两根对电极平行包裹在电致变色活性层表面并形成聚合物保护层,从而得到平行双对电极结构的电致变色纤维。

由于电致变色纤维的可控性、变色均匀性和纤维长度的提高,可使用针织机将电致变色纤维编织成大面积电致变色织物,在电压为1.5V时,织物颜色变为蓝色,在电压为0V时,织物颜色恢复为灰色。利用电致变色纤维织物的颜色变化对人物进行伪装,展现了其根据周围环境变化进行自适应伪装的潜力。除了用于自适应伪装外,具有各种颜色变化的电致变色纤维还可以植入/编织到织物中,用于可穿戴显示。(来源:东华大学网站)

江南大学“短纤纱智能型高速经编机”项目通过科技成果鉴定

2020年7月11日,受中国纺织工业联合会委托,中国纺织机械协会通过“远程+现场”的方式主持召开了由江南大学完成的“短纤纱智能型高速经编机”科技成果鉴定会。

该项目取得了如下创新性成果:1)设计了短纤纱经编机预弯纱成圈机件运动曲线,研究了动态自适应的高速电子横移运动控制算法,实现了短纤纱经编的高速生产,正常生产速度达到1800转/分。2)建立了纱线张力波动模型,采用无传感器方式,开发了由伺服电机主动控制的纱线张力动态补偿系统,分区调控,有效削减了纱线张力峰值,抑制了纱线张力的波动。3)研究了短纤纱飞花形成规律,建立了成圈区域的空气流场模型,开发了高速经编机的短纤纱飞花清除装置,解决了短纤纱经编成圈过程中飞花集聚的生产难题,大部分的掉落毛羽和飞花可吸收到集聚区,实现了短纤纱经编的清洁生产。4)研究了基于机器视觉的经编织物疵点快速检测方法,提出了基于神经网络机器自学习的滤波器优选算法,开发了短纤纱经编疵点在线检测系统,该系统已经与经编生产管理系统集成,实现了短纤纱经编织造的智能化。(来源:中国纺织机械协会)

东华大学在生物电子用弹性体领域取得最新研究成果

在中国科学院与科睿唯安公司联合发布的《2018研究前沿》报告中,“可拉伸材料和器件”被列为化学与材料科学领域第三大前沿热点,以生物集成电子为代表的可拉伸电子器件包括电子皮肤、可穿戴电子、人机交互接口和植入式器件的发展尤为迅猛。同时具有仿生力学特性(非线性粘弹性、软而强韧、优异的弹性)和生物学特性(生物相容性和可降解性)的弹性体是研制该类器件的基础,然而目前这些材料仍然非常有限。

针对上述瓶颈问题,东华大学材料学院游正伟教授团队提出新型杂化交联分子设计,研制了新一代力学和生物学双重仿生皮肤的弹性体材料,并展示了其在生物集成电子领域良好的应用前景。相关工作以《面向生物集成电子的力学和生物学双仿生类皮肤弹性体》(Mechanically andbiologically skin-like elastomers for bio-integrated electronics)为题,发表于国际顶尖学术期刊《自然·通讯》(Nature Communications)。基于团队长期研究的生物弹性体聚癸二酰甘油二酯(PSeD),该工作设计并合成了脲基嘧啶酮(UPy)修饰的PSeD,制备了具有氢键和共价杂化交联网络的PSeD-U弹性体。通过氢键和共价交联密度的调控,该材料的韧性可以达到共价交联PSeD弹性体的11倍,强度是其3倍。该弹性体表现出与人体皮肤类似的力学性能[杨氏模量:(0.64±0.10)MPa;抗撕裂能:(3670±86.6)J/m2],还具有优异的生物相容性和生物降解性。最后,作者设计并制造了基于微结构PSeD-U介电元件的高灵敏度压电传感器和基于银纳米线的电阻应变传感器器件,展示了其在生物集成电子领域的良好应用潜能。(来源:东华大学网站)

石墨烯新型纺织物穿在身上越热越凉爽

石墨烯用来散热效果相当不错,如果将这种材质运用到纺织物做成衣服会怎样?据英国媒体报道称,曼彻斯特大学的科学家们已经开发出一种新型智能纺织品,这种纺织品可以制成适应性服装,从而使穿着者可以在天热的时候让里面保持凉爽,反之亦然。

这种材料通过使用石墨烯来实现这一点,石墨烯可以通过调节来改变纺织品的热辐射,研究小组认为这种技术还可以应用在高级显示器乃至宇航服上。这种材料能够通过微小的电流传导到嵌入材料的石墨烯层上。这可以改变通过材料表面发出的红外辐射的数量,在一个演示中,其可以用来屏蔽红外摄像机对人的手的热信号。现在,该团队正着眼于其可调纺织品的积极作用。

研究小组通过制作一件衣服原型演示了这种动态热辐射控制。但他们设想这种能力可以用到其他各种用途,比如交互式显示甚至自适应宇航服。近期,该团队希望探索其解决轨道卫星面临的极端温度波动的潜力。(来源:纺织科技杂志)

瑞士研发高科技医疗用纺织品

瑞士联邦委员会发布新闻稿指出,瑞士材料科学研究中心EMPA研发出多项有利于医学诊断、治疗及体育发展的纺织品。其中一个特殊布料含有能收集脚部负重、受压及施力信息的功能,将对运动学及人工关节术后复原及成效追踪有益。

另研发高科技含金属薄片并极轻、亲肤及可清洗的布料,其成品能运用于监测睡眠呼吸中止症。该研究团队正透过溶液纺丝技术开发更多的功能,希望能加入呼吸频率及血氧饱和度监测功能。

EMPA另一个计划研发出近似生物组织的材料,以后将运用于心搏器,该新材料可能较现有材料容易为人体接受。该计划研究出对人体呼出气体中胺含量高度敏感的聚合纤维测量传感器,将应用在肺炎及慢性肾炎的早期诊断。针对复杂外伤,该中心也研发出能释出药物且透过光源调整剂量(止痛剂、抗生素或天然药物)的药布,该药布也能在伤口酸碱值产生变化时主动释出药物。

该新闻稿指出,EMPA还研究制造出仿造细胞膜构造发明的新微纳米颗粒,该物质的特殊结构允许混合药物(各种药物或维生素),利用纳米要素,生物兼容性物质和智慧纤维技术,未来可运用在药布上以增加治疗效率。(来源:锦桥纺织网)

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