創意新材料 科學家用「水」來做衣服 你相信嗎?

劍橋大學的科學家們最近研發出了一種新的超級纖維材料,非常柔軟,幾乎完全從水中提取,可用於製造織物、傳感器以及其他物品。這種纖維能夠吸收大量的能量,並且是可持續、無毒的,能夠在室溫下製造。

英國劍橋大學的一群建築師和化學家設計出了延展性極佳且強韌的纖維,其成分幾乎全部是水,可用來製造紡織品、傳感器和其他材料。這種纖維一種高彈性、超強韌的纖維,能吸收大量的能量,承受力強且無毒,還可在室溫中製作。性質與天然蜘蛛絲相似,有著廣泛應用前景,而且生產過程綠色環保

蜘蛛絲是最強韌的天然纖維之一,製造出媲美天然蛛絲的人造纖維,是材料學的重要研究方向。劍橋大學日前發布新聞公報說,與現有生產方法相比,這項新技術能耗低,不需要使用有毒溶劑,而且在室溫下就能運作,可用於改進人造蛛絲及其他各種合成纖維的生產。相關論文發表在美國《國家科學院學報》上。

研究人員以一種凝膠為原料,利用紡絲方法從中拉出長絲,與蜘蛛吐絲類似。這種凝膠的成分98%是水,其餘成分是經過特殊處理的二氧化矽納米粒子和纖維素,由一種被稱為瓜環的筒狀分子「手銬」銬在一起。

英國生產人造蛛絲

在凝膠中富含水的環境下,不同分子間的相互作用使它們結合形成複雜的超分子結構,從而可以在室溫下拉成直徑僅幾微米的長絲。約30秒後,絲線中的水分揮發,留下韌性和彈性都很高的纖維。

團隊成員Darshil Shah介紹:“雖然我們的纖維並不像最強的蜘蛛絲那樣強韌,但它們可以承受100~150兆帕的壓力,這與其他合成纖維和天然絲綢相似,但我們的纖維是無毒的,而且製造過程使用的能源更少。”

這種纖維的強度超過了纖維素類粘膠和人造絲等合成纖維,也超過了人或動物毛髮等天然纖維。

除了具有高強度之外,這種人造纖維還具有很高的阻尼,這意味著它們可以吸收大量的能量。這種特性與蹦極繩很類似,很少有合成纖維具有這種特性,不過高阻尼是蜘蛛絲的特點之一。研究人員發現,在某些情況下,這些人造纖維的阻尼甚至超過了天然絲綢。

Darshil Shah表示:“我們認為這種纖維的製造方法可以成為目前製造方法的可持續替代方案,研究人員會進一步探索纖維的化學成分,利用類似的方法製造紗線和編織纖維。”

這種專利技術的研發,將為英國創造巨大的價值,也可能帶動全球紡織業、製作業等帶來新的革命。有人預測,這項新專利將為沒落的英國製造業帶來轉機。

資訊來源 / Fibre2Fashion

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