陳根:具有形狀記憶的智慧紡織品,將帶來什麼顛覆?

Submitted by admin on 7 September 2020

來源:亞洲紡織聯盟

我們知道,哪怕經過高溫精心拉直的頭髮一接觸水依然會捲曲起來,這是因為頭髮的形狀記憶,即頭髮的材料特性使它能夠在某些刺激下改變形狀,並在其他刺激下回復到原來的形狀。

受此啟發,研究人員把研究物件轉向了其他材料,比如,紡織品。一個關於紡織品形狀記憶的具有前景的設想是:一件t恤衫,在潮濕的環境下會打開,在乾燥的時候會關閉,可以伸縮到與人的尺寸相當,這也意味著,這將是一件適合所有人的衣服。

現在,哈佛大學的研究人員已經開發出一種生物相容性材料,這種材料可以3D列印成任何形狀,並通過可逆形狀記憶進行預程式設計。

這種材料由角蛋白製成的,角蛋白是一種存在於頭髮、指甲和貝殼中的纖維蛋白。從分子結構來看,角蛋白的單鏈排列成一個彈簧狀的結構,稱為α螺旋,而正是α螺旋結構和連接的化學鍵賦予了這種材料強度和形狀記憶能力。

例如,一個角蛋白片被折疊成一個複雜的折紙星作為它的永久形狀。一旦記憶建立起來,研究人員將恒星浸入水中,在水中展開將變得可塑。

研究人員設想了這種新型變形材料的一些有趣用途。他們認為,該材料可以用來製作可定制形狀和罩杯尺寸的胸罩、均碼的t恤衫,或者帶有通風口的衣服,這些衣服可以根據濕氣而打開。通過這種方式,研究人員希望這能幫助解決時尚行業的浪費問題。

這項研究已發表在《自然材料》雜誌上。

 

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