前沿

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曼徹斯特大學研發出柔性紡織電池

據報道，曼徹斯特大學研究人員將導電氧化石墨烯直接打印到棉織物上，研發出一種靈活的柔性紡織電池，不僅可以正常為可穿戴設備供電，而且像普通的棉布一樣柔韌可水洗。

納茲穆爾·卡里姆（Nazmul Karim）是這項發明項目的研究者之一，他表示柔性紡織電池造就了智能布料的誕生，讓可穿戴式電腦成為一種現實。據了解，這種柔性電池設備可以為可穿戴設備進行供電，這將促成可穿戴產品屏幕直接使用在衣服布料中，實現更好的健康監測功能和顯示設備的可穿戴化。

據介紹，柔性紡織電池基于低成本的石墨烯材料制成，外部采用簡單的絲網印刷技術，電極會因為油墨和紡織品之間的強烈相互作用而表現得非常穩定，并具有良好的操作安全性和很長的循環壽命，電池本身還支持快速充電，柔性材料允許水洗。

研究人員希望他們的發現可以打開可穿戴智能電腦和智能布料的大門，目前他們正在編寫這份研究的論文。曼徹斯特大學目前正投入 6000 萬英鎊建設大型石墨烯工廠，該工廠將于明年建成，并為國際石墨烯研究所（NGI）提供國際研究設施。

（摘編自cnBeta、威鋒網）

衣用通電纖維有望讓軍裝產生熱量

在極寒環境中，由于保護性衣物可能很重，隨著體力的消耗，士兵可能會過熱和出汗，手腳也有可能失去知覺。為了讓軍事人員在極寒天氣中感到更加舒適并且能夠做好戰斗準備，科學家希望制造出能在通電時升溫并且能夠吸汗的高科技纖維材料，并希望打入消費者服飾市場。

據美媒報道，研究人員在第254屆美國化學學會年會暨展會上展示了他們的研究成果。據了解，該研究是從斯坦福大學崔屹博士所領導的研究中得到的啟發。崔屹團隊合成了非常精細的銀納米線，并在棉纖維上布置了納米線網絡。通過給銀納米線通電，研究人員能夠給纖維加熱。

葆拉·丹杰洛博士、伊麗莎白·赫斯特博士及其在美國陸軍內蒂克士兵裝備研發中心的同事正致力于將銀納米線理念拓展到適合制作軍裝的纖維上，比如聚酯纖維、棉纖維或尼龍的混合物。美國陸軍的研究團隊發現，只需給用這些纖維材料制作的長寬都為1英寸（約合2.5厘米）的測試樣品通上3伏特電（標準手表電池的輸出電壓），就能在1分鐘內將其溫度升高約37.8攝氏度。如果實驗中用到的這些纖維材料最終能在軍裝中得到應用，士兵們就能根據天氣條件調整電壓大小，從而調節軍裝產生的熱量，這意味著軍裝可以變得更加輕薄，對必須負重長距離行軍的士兵來說是一大優勢。

研究人員還會在其中加入一層能夠吸汗的水凝膠粒子。據了解，這些粒子或許能夠防止纖維中的其他層被浸濕，這能夠讓士兵在執行任務期間感到更加舒適。回到基地后，只要把軍裝掛起來，士兵就能夠讓更為暖和的室內空氣將衣服中的汗液吹干。

（摘編自新華社）

高科技紗線經拉伸或扭轉可發電

美國德克薩斯大學達拉斯分校納米研究所卡特·海恩斯博士等人研發出一種高科技紗線，只要拉伸或者扭轉，就能產生電能，相關研究成果已發表在《科學》雜志上。研究人員將這種由碳納米管制成的新材料稱作“扭曲發電機”，并表示未來它或有助于減少人們對化石能源的依賴。

據悉，這種高科技紗線由許多碳納米管紡成，單根碳納米管直徑比人頭發絲直徑小一萬倍。為了使紗線具有高彈性，研究人員不斷提高捻度，使其形成類似彈簧的結構。

研究人員表示，這種紗線需要先在鹽水等電解質溶液中浸泡，使電解質中的離子附著到碳納米管表面。當紗線被擰緊或拉伸時，碳納米管之間的距離變小，離子聚集到一起，密度變大，就會將擰緊或拉伸過程中的機械能轉化為電能。

研究表明，每千克紗線可產生250瓦的峰值電能，比其他將機械能轉換為電能的技術高出100倍以上。而且當許多紗線被聚集在一起時，發出的電量更多。研究人員還利用這種紗線采集海浪運動產生的能量，他們把紗線浸泡在海水里面，上面連著一個氣球，下面連在一塊沉在海床的裝置上，每次海浪過來時，氣球上升，拉長紗線，便產生了電能。

該研究比較四項指標單項檢測和聯合檢測的陽性率，血清Cys-C、HCY、HbA1c和尿mALB單項檢測的陽性率分別為70.5%、65.6%、72.1%和60.7%，四項聯合檢測的陽性率明顯高于單項檢測（P<0.05），聯合檢測有助于提高早期診斷的檢出率。以ACR作為DN的診斷參考項目，血清Cys-C、HCY、HbA1c和UmALB的表達水平與ACR呈正關。

由于這些紗線具有可擴展性，研究人員表示，它們可以在任何有可靠動能的地方使用，并適合為物聯網傳感器提供電能，基于現在已實現的平均輸出功率，只需31毫克的紗線，便可為物聯網在一個半徑100米的范圍內，每10秒鐘傳輸2千字節數據包。

（摘編自科學網、科技日報）

新型智能手套可感知手語動作變化

據報道，中國科學院蘇州納米技術與納米仿生研究所陳韋研究員團隊在前期離子壓電智能材料研究基礎上，進一步發展了以納米復合材料為電極，離子聚合物為中間層的“三明治”結構柔性力學傳感器件，實現了復雜大形變穩定性、無源自驅動以及方位識別等優異性能。

從關鍵結構設計來看，所采用的打孔石墨烯（H-RGO）和單壁碳納米管（CNTs）交聯電極，既利于形成有效的離子遷移通道，又具有力學、電學性能穩定的三維網絡結構，從而保證了優異的大應變力學傳感穩定性。研究表明，在連續6000次大幅度彎曲循環測試中，電壓傳感信號無明顯衰減。此外，基于離子壓電新機制，所產生的傳感信號是源于材料變形過程中離子的各向異性傳輸累積，因而能夠實現對不同形變方向識別以及無源傳感等新功能和新特性，大大改善了智能穿戴系統的集成度、便攜性。所集成的傳感陣列，可以有效識別手指彎曲、手腕向上彎曲/向下彎曲/向內旋轉/向外旋轉等多維度手部動作。

基于這些優勢，該團隊成功將其應用于靈巧手語識別和編譯過程，所發展的智能手套可以感知手語動作的變化，對不同構型甚至是細微變化、動作相近的手語做出精確的響應與識別，這對發展穿戴式多尺度人體活動監測技術與產品開發具有重要的科研意義和應用價值。據介紹，相關研究成果已發表在近期ACS Nano雜志上。該工作得到國家自然科學基金面上項目、中科院對外合作重點項目、江蘇省科技計劃項目(產業前瞻與共性關鍵技術)等的資助。

（摘編自中科院蘇州納米所）

新型蛛絲復合材料獲技術突破

由意大利特倫托大學的Nicola Pugno教授帶領的一個研究團隊，將石墨烯微觀薄片或碳納米管分散在水中喂食給蜘蛛，成功地使蜘蛛吐出的蛛絲強度提升了3倍，韌性提升了10倍，獲得了復合石墨烯或碳納米管的蜘蛛絲。該研究為一種新型的蛛絲復合材料在多個領域的應用鋪平了道路，研究成果發表在了近期的《2D Materials》雜志上。

研究表明，這些蜘蛛吐出的蜘蛛絲拉伸強度和韌性遠高于常規蜘蛛絲。Pugno說：“我們發現，喂食后吐出的蜘蛛絲最強具有高達5.4GPa的斷裂強度，韌性則高達1570J/g。相比之下，普通蜘蛛絲的斷裂強度約為1.5GPa，韌性約為150J/g。”

他補充道：“這是迄今為止發現的韌性最好的纖維，其強度與最強的碳纖維相當。這項研究還處于早期階段，將為利用天然高效的蜘蛛紡絲工藝生產增強的仿生絲纖維提供依據，從而進一步改善了強力材料。”

（摘編自cnBeta）

日本研發高抱水性人造絲纖維

日本北陸先端科學技術大學院大學的研究人員研發出將人造絲抱水性提升28%的纖維。其原理是將源于天然高分子的“sacran”(具備超級保水能力的多糖類物質）揉合到人造絲中。Sacran吸水性很高，作布料時手感清爽。

因其濕潤的肌膚觸感，該面料適用于嬰兒服裝和皮膚敏感人的內衣。GREEN SCIENCE MATERIAL公司和OmiKenshi（近絹）公司參與了該產品的聯合開發，并計劃明年秋天在大阪銷售用新纖維制作的內衣。

（摘編自高分子科技）

保時捷911將選裝編織碳纖維輪轂

從2018年起，編織碳纖維輕質輪轂將作為選裝配置向保時捷911 Turbo S Exclusive Series提供。這款完全使用碳纖維強化樹脂制造的輪轂主要由兩部分組成：輪轂中心采用碳纖維織物，需要切割和組裝超過200個部件方能完成；輪輞基體則采用編織碳纖維材料，這種材料由目前全球最大、直徑約9米的碳纖維編織機制造而成。之后，輪轂中心被編織到輪輞基體中。組裝完成的輪轂被浸入樹脂中，并在高壓和高溫下進行預硬化處理。處理完成的輪轂需要先在高溫下硬化，之后再經歷長時間的冷卻。最后，在輪轂嵌入中央鎖止裝置，并為輪轂涂上清漆保護層。

保時捷是全球第一家采用這項高度復雜技術的跑車制造商。全新碳纖維輪轂共使用了18千米或8平方米的碳纖維織物。相比使用傳統工藝制造的預浸漬碳纖維織物，這種編織技術擁有諸多優勢，該生產工藝顯著提高了碳纖維材料結構的密度和緊湊性。因此，材料的硬度也相應提高。不僅如此，對材料的高效利用還能減少廢棄物的產生。

與標配的鋁合金輪轂相比，這款創新輪轂的總重大約減輕了20%，約8.5kg，并且強度提高了20%。由于減輕了非簧載重量，輪胎與路面的接觸更佳，并且具有更出色的縱向和橫向力吸收特性。更低的轉動慣量實現了更高的加速和制動響應性，從而增強了駕駛動態性和駕駛樂趣。

（摘編自中國質量報）

杜邦最新智能服裝亮相戶外零售商展

近日，杜邦先進材料公司新一代的可拉伸電子油墨與薄膜智能服裝亮相戶外零售商展，杜邦intexar?智能服裝品牌標識同時亮相。intexar?將普通織物變換為主動連接的智能服裝，可以提供包括心率、呼吸率等關鍵生物特征的數據，掌握人體意識和肌張力，同時將優越的伸展技術以及舒適方便的功能集成到智能服裝生產。

杜邦先進材料公司全球業務經理Michael Burrows表示：“通過智能服裝可以提升運動員的表現，但前提是智能服裝的感覺良好。通過一套優質、高性能的可拉伸的電子油墨和柔性襯底，intexar?將標準服裝制造工藝直接無縫嵌入到織物中，達到輕薄、合身的效果。同時，經過100次洗滌測試，依然滿足反復拉伸的性能標準。”

杜邦通過在戶外零售的智能服裝中采用intexar?技術和已經在中國上市的可以實時監測心率、呼吸和肌肉運動數據的智能健身襯衫，組建業內最大的戶外服裝秀。同時與OMsignal公司合作的還有兩款產品：擁有先進的傳感技術，可以實時獲取心電、呼吸和身體活動的高端健身運動文胸和舒適、有吸引力的胸罩。OMsignal首席執行官和共同創始人Frederic Chanay表示：“我們正在使用intexar?技術打印我們的心電圖傳感器圖像，同時使用多個應用程序，將會成為未來的趨勢。”

（摘譯自美國杜邦先進材料公司/馬安冬）

海恩斯坦創新貼身服裝認證測試

為了在紡織品的安全性（皮膚兼容性）和性能（氣味管理）方面說服消費者，德國海恩斯坦研究院一直致力于研究人體貼身服裝相關問題，其創新認證測試系列為紡織制造商提供了從開發階段測試紡織品的皮膚相容性和氣味管理的可能性。

皮膚相容性試驗是在實驗室條件下測試活細胞，并記錄由汗液釋放出來的毒素的不良影響，該方法可以通過損傷的皮膚細胞，對可能存在的危險作出評價。特別適合身體接觸的衣服，例如運動服裝、內衣、健身功能紡織品；紡織品敏感者如過敏人群、兒童、殘疾人和老年人以及再生紡織品。后期如果通過OEKO-TEX產品測試，產品將被授予德國質量認證的標簽——“護膚”標簽，可用于廣告宣傳和保證消費者的人身安全。

當汗液通過紡織品擴散時，細菌、流體運輸以及氣味分子粘附和釋放的相互作用都會影響紡織品中的汗液氣味，所以必須考慮這些方面，才能使氣味管理達到最佳的效果。對此，海恩斯坦開發出一種確定汗臭味還原性能的三級檢查程序，在4小時的試驗過程中，受試者穿著測試紡織品，通過氣味測試儀評估汗液氣味的強度。該項測試有助于紡織企業優化產品。擁有減少汗味功能的產品被授予德國質量標簽——“天鮮”標簽。

（摘譯自德國海恩斯坦研究院/馬安冬）

泰國Indorama收購杜拉纖維技術

8月15日，全球性的化學品生產商——泰國Indorama公共有限公司（IVL）宣布已與墨西哥工業、輪胎加固耐用的紡織品生產商DFT公司訂立協議，收購其杜拉纖維技術。DFT公司墨西哥克雷塔羅工廠擁有年產37500噸的PET HMLS、滌綸粗旦工業（PET HDI）和尼龍6完全集成到輪胎簾子布、工業和產業用紡織品的生產能力。其產品廣泛應用于輸送帶、軟管、單層屋頂、帳篷、汽車安全氣囊、安全帶、安全帶和繩索等領域。該交易須經過監管機構的批準（包括墨西哥反壟斷委員會的批準），預計將在第三季度完成。同時，IVL公司已決定收購法國35000噸/年的杜拉纖維生產線，并通過了相關監管部門的批準和員工認可。

據悉，杜拉纖維是墨西哥唯一的全球主要輪胎公司認可的產品。Indorama集團首席執行官Aloke Lohia表示：“與杜拉纖維的組合是對我們產品的一種互補，適合我們目前在歐洲的HVA簾子布產品。杜拉纖維作為公認的產品與品牌進入市場，結合IVL全球規模的深入研究，將使我們能夠更好地滿足客戶不斷變化的需求。”

（摘譯自泰國Indorama公共有限公司/馬安冬）