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南开大学研获新材料:纯蚕丝“人工肌肉”
2019-03-18 15:03
来源:北方网
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  天津北方网讯:如果有件智能衣服,可以感知皮肤表面湿度,出汗时长袖变为短袖,汗干后又恢复如初,那将多么神奇。如今,这一设想已经成为可能。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获了?#24674;?#32511;色环保的纯蚕丝“人工肌肉?#20445;?#21487;通过感知湿度实现自动伸缩。这种新型“人工肌肉?#20445;?#19981;仅可以用于智能织物,在柔软机器人研发领域也将大有可为。日前,介绍该成果的论文发表于材料领域国际权威期刊《先进功能材料》(Advanced Functional Materials)上。

  如今,人们在智能纺织品的开发方面取得了不错的进展,制造出来的纺织品具有能量储存、自清洁、颜色变化、温度和湿度调节等新型功能。“如果纺织品能够对湿度响应,通过调节宏观形状或孔隙率实现水分和热量管理,将会为人们提供更多的舒适体验。这一设想,引起了我们极大的兴趣。”刘遵峰说。

  刘遵峰团队利用天然纯蚕丝制备了?#24674;?#26032;型的“人工肌肉”纤维,不使用化学修饰和添加剂,通过脱胶、加捻、合股、热定型等常规工业流程制作获得。蚕丝“人工肌肉”在水雾和湿度驱动下实现了扭转、拉伸和收缩致动。为了不需要外界固定就能实现可逆驱动,刘遵峰团队开发了?#24674;?#25197;矩?#33014;獾南?#32500;结构,通过将扭曲?#21335;?#32500;对折、合股,使得蚕丝纤维实现了自?#33014;狻?/p>

  记者在该实验室看到,研究人员用蚕丝伸缩肌肉编织了一件玩偶大小的智能上衣,实现了环境湿度增加时(例如,由于汗水或潮湿环境),智能上衣的衣袖长度收缩至原长度的一半;湿度下降时又恢复如初。这种水?#32622;?#24863;的纺织品,可以通过改变宏观形状非常有效地实现水分和热量的管理功能。

  “由于蚕丝应用广泛且具有优异的穿戴舒适性,蚕丝‘人工肌肉’的制作流程符?#31995;?#21069;工业化程序,不需要化学修饰和额外的添加剂,我们预计它将在工业应用中开辟更多的可能性,例如智能纺织品和柔性机器人。?#20445;?#27941;云新闻编辑刘?#20445;?/p>

 

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