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| 蚕丝纤维开发的智能灵感织物 |
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点击数：3769
更新时间：2013/10/7 |
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据英国路透社近期报道蚕茧丝可做轿车控制板，丝绸衣服可充电，织物可智能化，用来打电话现已逐渐为人们所接受。
由美国空军投资，科学家在纤维领域再次获得突破，让纤维实现多功能化。材料科学日益显示出它的魅力，英国牛津大学研究人员大卫？波特与中国学者陈福佳(FujiaChen)在英国皇家协会《交流》期刊上发表了一项研究报告，称重量极轻却坚韧的纤维可用来制造保护性头盔和高性能装甲防护设备。这种设备在用于排雷时效果特佳。
波特与陈先生在报告中说，蚕茧拥有十分优化的结构，在面临外界许多不同威胁时能起到很好的保护作用。其结构轻巧、强度高，能透气，属于生物灵感型复合材料。
由此，他们共同开发出能抵御爆炸的轻量级防护装甲。其材料可用于现代汽车易碎部件或吸音材料，也可用于潜艇隐身材料。从经济角度看，商业诱惑力更强，因为这种材料可用于制造汽车控制面板，尤其是在汽车工业高速发展的中国和印度国家等特别适合。
牛津大学专家为此组成了专家组，他们认为这种材料的来源丰富，价格低廉，全世界每年产蚕丝高达50万吨，大多数用于纺织生产。原材料主要来源于发展中国家，也具有可持续性，属于低碳工业。蚕茧的生产不像养牛工业，会产生甲烷气体。它来自桑树，本身具有低排放的性质。由此，这些专家开始进一步研究其价值，希望开发出换代产品。
蚕茧结构的商业化开发在过去就有，最著名的是所谓的“荷叶效应”项目。荷叶出于污泥而不染一直成为佳话。研究人员最后发现，这是因为荷叶表层有许多微型瘤，这种瘤能有效阻挡水分渗入。水滴由于不能渗入，只能形成大水滴将污泥带走。由此，人们开发出自洁式窗户、高级外墙涂料、可穿来用于灌木林行走的长裤、瑞士工程师开发出维可牢尼龙塔等等。
不仅如此，科学家还依据乌贼和斑马鱼的变色功能开发出仿生的“变色人造肌”，生产出智能化服装系列。这是英国布里斯托尔大学研究人员开发出来的柔软有弹性的基于特殊细胞的人造肌肉组织，称为色素体。而这种元素已在部分鱼类和爬行动物里内发现。这种元素可让动物变换色彩。
布里斯托尔大学项目主任罗西特说，“我们从自然设计和探索中获得灵感，模仿其原理制造出难以想象的可视效应。”由此，他们的论文发表在英国物理研究院学刊《生物灵感》和《仿生学》上。
该大学科学家认为，用这种伪装技术可调节穿衣人的体温，而斑马鱼可将一种流体色素从体内排到体表。由此，罗西特的专家们得以在实验室内开发出这种仿生产品。由此，利用仿生学又开发出热调节系统，使服装作为人体“第二层皮肤”，即可将热作为流体排出。当穿衣人寒冷时，流体与皮肤接近，穿衣人热起来时，它可将热气排出第二层皮肤之外。
罗西特和他的团队已开始开发其它领域的利用潜力。从人造皮肤到人机对话或电子设备，无不成为他们探究的领域。他们已打算将实验室里开发出的原型应用于商业产品的开发。
此外，英国埃克塞特大学的研究人员在《高级材料》杂志上发表文章称，他们也开发出世界上最透明的轻质柔韧型，甚至具有电传导功能的纤维材料和织物。这种材料是基于石墨单原子层的碳化纤维，其原子强度是钢材的100倍，这种材料的开发成功可使粘附在衣服上的移动电话和MP3播放器加速实现商业化。
该大学的研究人员目前正进入开发这种透明材料的喷雾版。其目的就是要开发出“智能化体血衫”，而另一种正在开发的产品则是将窗玻璃转化为太阳能屏板，它可提高现今使用的太阳能集热效能30%。
目前，市面上电子元件采用的主要导电材料集热材料是氧化铟，这种材料具有柔韧性，资源有限，在五年内，世界将接近枯竭，因此价格也十分昂贵。罗西特专家团队开发出来的材料是铟最好的替代产品。
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