瑞典研发出导电性纤维素线

文/刘菲菲

由于材料学和电子学的进步，人类衣服已不再局限于保暖或好看。微型的、可穿戴的电子设备在日常生活中越来越常见。但目前，这些材料通常依赖稀有的材料，或在某些情况下依赖有害物质，这也导致大量电子废物的增多。瑞典查尔默斯理工大学（Chalmers University of Technology）的科学家开发出一种由导电纤维素制成的新型纱线，为各种发电用途的纺织品提供了一个引人注目的新介质。该校化学与工程系的博士索赞·达拉比（Sozan Darabi）说：“目前的电子纺织品确实需要更有机的可再生的材料。”

电子纺织品可以在几个方面改善人类生活。其中一个重要领域就是医疗保健，其中对诸如监控和测量各种健康指标等功能是非常有益的。为了保持可持续性发展，它们又需要由可再生材料制成。纤维素线的生产工艺原是由芬兰阿尔托大学的合作者开发。在随后的过程中，查尔默斯理工大学的研究人员通过用导电聚合材料染色使纱线实现了导电化。

纤维素线是个奇怪的东西，在过去漫长的研究中，它只有实现导电化才能产生应用潜力。而利用木基纤维素线研发导电纤维素线还是第一次。在更广泛的纺织行业中，向可持续性原材料转化是个至关重要的问题，天然材料和纤维已经成为取代合成材料的一个越来越普遍的选择，因此，可再生的导电纤维素线的研发成功就像及时雨一样顺应了这一需要。天然纤维素原本是一种极好的可持续提取和回收的材料，业界预计它在未来将得到越来越多的应用。

该研发团队的技术人员是基于导电的生物相容聚合物印墨的原理研发出来的。这种涂层工艺过程使纤维素线产生了创纪录的高电导率。这种“滚”出来的涂层工艺使纤维素线实现了导电化。更重要的是，它给纤维素线创造了创纪录的高电导率，若融入银纳米工艺则可进一步提高电传导率。

这种纤维素线可用家用缝纫机缝入织物中，然后即可为纺织品生热。纺织品一边受热一边生电则成为可能。该团队列举了体温测试试验，即温差为37摄氏度（98华氏度）的条件下，当一人站在寒冷处时，穿上这类纺织品即可产生约0.2微瓦的电力。这种纤维素线，内置电子、智能功能，由无毒、可再生和天然材料制成。它们可以用来监测不同的人体健康指标。

这类衣服可在一系列领域证明很有用，但科学家在医疗保健中看到了更有特殊用途的潜力，因为它可以用来监测不同的健康指标。纤维素线的使用应增加成品的可回收性，但要保持导电性，它只能承受5次机洗。研究负责人克里斯蒂安·穆勒（Christian Muller）说：“这种奇妙的纤维材料可持续提取和回收，业界可预见，它在未来将有越来越多的用途。当产品由均匀的材料或尽可能少的材料制成时，回收就会变得更容易、更有效。”

（据美国高级纺织资源网https://advancedtextilessource.com/2021/03/22/researchers-develop-conductive-cellulosicthread/和《新阿特拉斯》https://newatlas.com/materials/conductive-cellulose-threads-fabrics-electricity/近期资料）