科技*｜蠶絲“人工肌肉”

時(shí)間：2019-11-21作者：蘇州先蠶絲綢生物科技有限公司瀏覽：91

蠶絲應(yīng)用廣泛且具有優(yōu)異的穿戴舒適性，蠶絲人工肌肉的制作流程又符合當(dāng)前工業(yè)化程序，不需要化學(xué)修飾和額外的添加劑，它在工業(yè)應(yīng)用中開辟更多的可能性。


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正值季節(jié)變換，當(dāng)你跑步的時(shí)候，穿短袖太冷，穿長(zhǎng)袖太熱，如果有一種服飾，能夠根據(jù)體溫、濕度自動(dòng)調(diào)節(jié)長(zhǎng)度，當(dāng)身體出汗時(shí)，長(zhǎng)袖變?yōu)槎绦洌垢芍笥只謴?fù)如初，那將多么神奇？如今，這種酷炫的智能織物有望成為現(xiàn)實(shí)。

南開大學(xué)藥物化學(xué)生物學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室教授劉遵峰帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)研獲了一種綠色環(huán)保的純蠶絲“人工肌肉”，它不僅可以感知皮膚表面的濕度，還能夠自由伸縮。


感知濕度，自動(dòng)伸縮

當(dāng)前，人們?cè)谥悄芗徔椘返拈_發(fā)方面已經(jīng)**了不錯(cuò)的進(jìn)展，制造出來的紡織品具有能量?jī)?chǔ)存、自清潔、顏色變化、溫度和濕度調(diào)節(jié)等多種新型功能。但智能織物的相關(guān)研究并不滿足于此。

“如果紡織品能夠?qū)穸软憫?yīng)，通過調(diào)節(jié)宏觀形狀或孔隙率實(shí)現(xiàn)水分和熱量管理，將會(huì)為人們提供更多的舒適體驗(yàn)。”感知濕度的紡織品引起了劉遵峰的較大興趣，在他看來，這樣的紡織品不僅可以為人們提供更多的舒適性，還具有巨大的市場(chǎng)**。

此次研究，劉遵峰團(tuán)隊(duì)就利用**蠶絲制作成一種新型的“人工肌肉”纖維，研究人員不使用任何化學(xué)修飾和添加劑，根據(jù)蠶絲吸水后產(chǎn)生的巨大體積膨脹的原理，通過脫膠、加捻、合股、熱定型等工業(yè)化常用流程制作而成。

蠶絲人工肌肉能夠從環(huán)境中感知刺激，并通過整合織物結(jié)構(gòu)中的功能來對(duì)這些刺激作出反應(yīng)。即可以通過適應(yīng)汗水、雨水、濕度和溫度而改變孔隙率或宏觀形狀，產(chǎn)生快速的扭轉(zhuǎn)、拉伸和收縮運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)水分和熱量管理。


應(yīng)用開辟更多可能性

將傳統(tǒng)紡織技術(shù)和纖維型人工肌肉相結(jié)合，是實(shí)現(xiàn)紡織品智能功能的方法之一。雖然碳納米管、石墨烯、聚乙烯、尼龍等纖維材料已被報(bào)道用于制備人工肌肉纖維，但是這些材料很難用作調(diào)節(jié)濕度和體溫的智能紡織品，主要因?yàn)檫@些材料具有造價(jià)昂貴、制造過程復(fù)雜、舒適性差等缺點(diǎn)，難以進(jìn)行商業(yè)化。

蠶絲作為一種**紡織纖維，集柔軟親膚、吸濕透氣等優(yōu)點(diǎn)于一身，一直受到人們的追捧和紡織界的青睞。“蠶絲用作衣物已經(jīng)有上千年的歷史，它穿著舒適，是一種重要的紡織原料?！眲⒆穹逭f，根據(jù)研究調(diào)查發(fā)現(xiàn)，目前還沒有利用**纖維制成“人工肌肉”并用于智能織物領(lǐng)域的報(bào)道。

由于蠶絲應(yīng)用廣泛且具有優(yōu)異的穿戴舒適性，蠶絲人工肌肉的制作流程又符合當(dāng)前工業(yè)化程序，不需要化學(xué)修飾和額外的添加劑，它將在工業(yè)應(yīng)用中開辟更多的可能性，例如智能紡織品和柔性機(jī)器人。

對(duì)此，研究人員就展示了一種由同手性蠶絲拉伸肌肉編織而成的對(duì)濕度敏感的智能織物，織物袖子的經(jīng)紗方向?yàn)橥中孕Q絲拉伸肌肉，緯紗方向?yàn)槲醇幽淼男Q絲纖維。當(dāng)由于汗水或潮濕環(huán)境導(dǎo)致濕度增加時(shí)，智能織物的袖子沿經(jīng)紗（垂直）方向收縮（45%），然后在濕度下降時(shí)恢復(fù)原長(zhǎng)。例如在運(yùn)動(dòng)的過程中，身體在出汗的情況下，衣服自動(dòng)縮短成短袖短褲，便于排熱排汗；身體干燥時(shí)，衣服變長(zhǎng)以實(shí)現(xiàn)保暖性。

“由于蠶絲纖維原料非常豐富、生物相容性好，且具有高的成本效益，蠶絲人工肌肉將為智能紡織品和軟體機(jī)器人等應(yīng)用開辟更多的可能性?！眲⒆穹逭f。

以上內(nèi)容摘自科學(xué)基金雜志社


蘇州先蠶絲綢生物科技有限公司專注于水刺蠶絲無紡布,桑蠶絲卷材,蠶絲無紡布卷材等

• 詞條

  詞條說明

• 蠶絲無紡布｜水刺工藝

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