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南开团队研发纯蚕丝“智能纱线”能让长袖瞬间变短袖

发布时间:03-16 17:02   来源:来源  点击:

对智能纺织品的印象还停留在高大上的石墨烯、碳纳米管材料上吗?有没有设想过传承千百年的丝绸材料也能在智能纺织品领域大展拳脚?

近日,南开大学药物化学生物学国家重点实验室刘遵峰教授团队研发出一种绿色环保的纯蚕丝“智能纱线”。这种新型“智能纱线”通过感知湿度的变化来实现自动伸缩,不仅可以用于智能纺织品,还可以作为“人工肌肉”用于柔性机器人的研发。

 

 

该研究成果目前已于2019年3月9日在材料领域国际权威期刊《先进功能材料》(Advanced Functional Materials)上在线发表。

 

这种“智能纱线”采用100%天然蚕丝为原料,没有经过化学修饰或使用其他添加剂,主要通过脱胶、加捻、合股以及热定形等工艺加工而成。将这种纱线放置在水雾中时,可以实现547°·mm-1的可逆扭转。而当湿度从20%变为80%时,经过卷曲和热定形的纱线将会收缩至原来的30%。

这种机械变化不需要外力驱动,而是源于丝蛋白吸水导致的氢键损失和相应结构转化。这一推断已通过蚕丝分子动力学模拟的原子和宏观表征得到证实。

 

研究人员用这种“智能纱线”编织了一件玩偶大小的智能上衣,当环境湿度增加时(例如运动出汗或天气潮湿),智能上衣的衣袖长度收缩至原长度的一半;而当湿度下降时又恢复如初。通过纤维对水分含量的敏感反应,织物就可以改变自身大小从而非常有效地实现人体微环境的湿度和热量调节功能。

凭借该“智能纱线”材料来源广泛、成本低和穿着舒适等优势性能,相信这种材料将会为智能纺织品和柔性机器人等智能产品的开发与应用提供更多可能。

原文链接:
Moisture Sensitive Smart Yarns and Textiles from Self‐Balanced Silk Fiber Muscles(http://asnews.net

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