資訊·前沿

電子皮膚可自愈并可回收利用

為了打造更加環保的電子設備，研究人員設想了一種可以完全回收的電子皮膚，即便被撕裂也能夠自我修復。據發表在《科學進展》上的研究所述，該設備本質上是一片裝有傳感器的薄膜，由三種現已商用的化合物以及納米銀顆粒混合而成，能夠測量壓力、溫度、濕度以及氣流。

如果給電子皮膚劃一刀，兩側流出的化學物質即可自行恢復如初。即便表面破損也可以將薄膜丟進溶液中，讓材料重新液化植皮。未來，該技術有望用于假體、機器人或智能織物上。

這項研究成果的特殊之處，就是它可以回收再利用。以美國為例，僅在 2014年，其就創造了160億磅（近726萬噸）的電子廢棄物，而所有這些電路板、晶體管、硬盤，都含有必須妥善處理的有毒化學物質。研究合著者、科羅拉多大學波德分校機械工程助理教授Xiao Jianliang表示：“這種特殊的設備不會產生任何廢棄物，我們想讓釘子產品變得更加環保?！?/p>

即便電子皮膚嚴重受損，也可以通過循環解決方案來回收利用。溶液可以將基質分解為小分子，讓納米銀離子沉入底部，然后所有材料都可以被重新利用來制造另一片功能性電子皮膚。在140℉（60℃）的環境下，完整回收耗時30分鐘左右；如果在室溫下，則需要10小時。相比之下，材料自愈的速度要快很多——室溫下不到半小時，60℃下只需幾分鐘。

這種電子皮膚并非十全十美，它雖然柔軟但不像人類皮膚那樣富有彈性。教授表示，他和同事們正在努力提升設備的可擴展性，以便更輕松地運用到假肢或機器人上。

（摘編自cnbeta.com）

天然纖維表面處理紡紗新技術問世

生物轉化幾乎能夠為所有產業的發展創造機遇。從天然纖維增強塑料（NFRP）看，材料是天然纖維的一個重要應用領域。天然纖維生物可降解、可再生、結實耐用、輕質、良好的力學特性以及生產過程能量消耗少等優勢，在某些領域已經可以成為碳纖維復合材料和玻璃纖維復合材料的替代品。但是天然纖維吸水性較強，削弱了其力學性能。

為了使天然纖維更具抵抗力，粗紗須經單體浸漬，隨后在紗線中進行聚合反應。最近，德國弗勞恩霍夫結構穩定性和系統可靠性研究所（LBF）與亞琛工業大學（RWTH）紡織技術研究所（ITA）共同研究了由德國聯邦教育和研究部（BMBF）資助的Bastfix項目。

研究者對纖維進行了內部防潮處理，Klein States說：“首先，我們讓聚合物單體滲入天然纖維的表面空腔內，隨后聚合反應直接在纖維內部發生。”該方法主要針對熱塑性復合材料而開發，原因在于融化的熱塑性樹脂非常粘稠，只能夠潤濕纖維表面，而無法滲透入纖維內部。熱塑性樹脂的好處在于，即使在固化之后仍能變形。

研究人員在實驗中引入了紡紗前粗紗狀態的亞麻纖維，隨后經過處理成織物表面。采用加捻紗線或者織物紗線不能實現完全的浸漬，這正是ITA所開發的紗線技術的關鍵之處。在包覆紡絲過程中，RWTH的研究者在長絲輔助下，在平行排列的天然亞麻纖維上進行包覆操作。這樣操作的好處在于，纖維不加捻就能夠進一步提高強度。

LBF塑料部界面設計的Roland Klein博士表示：“這樣一來，天然纖維的物理性能全部發揮了出來。得益于此，NFRP的應用領域得到了進一步拓展，可以被應用于戶外高應力部件的制造?！睋私?，目前NFRP主要被用于門內飾等汽車內飾件的制造。

（摘編自蓋世汽車）

一種碳納米管纖維的快速制備方法

通常，“手工”和“高科技”往往不會出現在同一個句子里，但它們卻能夠同時應用于利用碳納米管制備纖維的新方法中。該方法由英國萊斯大學（Rice University）的化學家Matteo Pasquali發明，能夠在1小時內用塊狀的碳納米管樣品制備出長度較短但強度較高的導電纖維。在《Advanced Materials》上最新發表的一篇文章中，Pasquali和研究生Robby Headrick報道了這種通過取向、加捻獲得頭發狀碳納米管纖維的簡單方法。

首先，Headrick制備出碳納米管薄膜，在酸性溶液中溶解少量碳納米管后，他將溶液置于兩個載玻片之間。迅速錯開兩片載玻片，在剪切力的作用下溶液中的數十億根碳納米管就會形成整齊的陣列。等到載玻片上形成薄膜，就可以將部分薄膜剝離下來捻成纖維。

Headrick介紹說：“當我進行剝離操作的時候薄膜處于凝膠狀態，這對獲得完全致密的纖維尤為重要。在加捻過程中，纖維的橫截面上仍有溶液存在，是濕的；隨后對纖維進行干燥處理時，纖維會在毛細管壓力作用下變得致密、緊實。”實驗初期，Headrick對結果的重現性不滿意，于是又設計了一個簡易的裝置，幫助緊貼在一起的載玻片發生相對滑動，使剪切過程更為可控。

干燥狀態的碳納米管纖維長約7cm，其導電性能與原方法制備的紡制長纖維相當。同時，這些纖維更加致密，其拉伸強度可達3.5GPa，好于紡制長纖維。研究者預計，當碳納米管纖維的長度達到單根碳納米管管徑的5萬到7萬倍時，其拉伸強度可達35 GPa～40 GPa，與單根碳納米管的強度相當。Headrick還說：“目前，我們可以對所有種類的碳納米管進行相同的操作，并獲得最佳的纖維結構和性能?！?/p>

Pasquali 表示，該操作過程獲得的碳納米管纖維再現了典型紡織纖維的高取向度和高致密度，雖然長度不長，但卻足以進行強度和導電性測試。目前，該方法被用于實驗室中新材料的快速制備，為工程放大建立了性能目標。研究人員可以提前知曉材料具有怎樣的性能，而不像以前只能推斷。這對于碳納米管生產者尤為重要，他們可以根據快速實驗反饋來調整反應條件、進行質量控制或測試不同種類樣品的性能。

（摘編自中國國際復合材料展會）

新型止血紗布可降低60%失血量

傳統醫用紗布是在包扎傷口時利用壓力去壓迫傷口血管，使傷口的血液流出速度減慢，但傳統紗布會大量吸收血液。近日，記者獲悉，中科院化學所高分子物理與化學實驗室研究員趙寧、徐堅課題組與南方醫科大學教授邵龍泉合作，從材料（紗布）親水和疏水的角度設計出一種全新概念的止血材料，解決了傳統紗布在使用過程中吸血過多的問題。

研究人員利用納米技術在傳統紗布的纖維表面上把醫用長鏈烷烴構筑成微納米結構層，將常規紗布由親血轉變成疏血特性，即在處理后的紗布表面上血液不能夠浸潤；之后他們進一步將疏血紗布與常規紗布雙層疊加在一起，利用下層的常規紗布來促進血液凝固，利用上層的疏血紗布產生負壓阻止血液浸濕和滲透，從而達到有效止血和降低失血量的目的。大量的動物實驗結果表明，與傳統醫用紗布相比，新型止血紗布可顯著降低失血量60%左右。此外，使用新型止血紗布在頸動脈出血情況下可使得實驗白鼠存活時間延長約40%。這種紗布有望為患者爭取更多搶救時間。

（摘編自科技日報）

新型納米纖維復合膜有助于工業廢水處理

北京化工大學材料科學與工程學院研究員潘凱科研團隊一直致力于微納復合材料的結構設計與功能化，尤其在石墨烯基復合膜材料的結構設計與功能化改性應用方面做了一系列工作。不久前，課題組推陳出新，打破做濾膜的傳統思路，用石墨烯作為載體負載具有光催化活性的氧化鐵納米顆粒，并結合之前做濾膜的技術優勢，制備了一種新型的α-Fe2O3@rGO/PAN納米纖維復合膜，用于光催化降解有機染料。

α-Fe2O3在GO上的原位生長，既克服了α-Fe2O3納米粒子容易團聚的缺陷，同時增加了比表面積，有利于提高光催化性能。PAN納米纖維膜具有孔隙率高、無死端孔的優點，通過真空抽濾的方法將復合片堆疊在PAN納米纖維膜上，既不妨礙有機染料的擴散，又可使光催化材料成膜化，易于回收重復利用，減少二次污染。除此之外，PAN密度低，復合膜可懸浮于染料液面，既與染料溶液充分接觸，又可充分吸收光能。

實驗結果顯示復合膜對多種有機染料展現出優異的光降解性能，其中對次甲基藍降解效率最高，鎢燈光照半個小時可達98%降解率。多次重復使用的復合膜仍能保持很高的降解效率，且保持完整的形貌。更值得一提的是，復合膜在太陽光下仍保持很高的光催化降解效率。20mg/L的次甲基藍溶液在太陽光下催化降解2h后可達到89.2%的降解率，在工業染料廢水處理中有較好的應用前景。

（摘編自高分子科學前沿）

中科院研制出利用體溫發電新材料

據報道，中科院金屬研究所研制出能夠利用體溫發電的新材料。研究團隊預計，未來5年，這種新材料就可以實現商業化，為藍牙耳機、健康監測器、手表、智能手環等可穿戴電子設備供電。

在金屬研究所沈陽材料科學國家（聯合）實驗室，記者了解到，不足一指寬、0.1毫米厚的單片灰色軟質薄膜，貼在人體手腕處，所連接的測量電表上立刻顯示出有明顯輸出電壓?！斑@種高性能柔性熱電材料可實現最薄僅為數十微米?！痹搶嶒炇已芯繂T邰凱平說，“通過材料制成的薄膜電池可以回收利用日常生活中隨處可見的廢熱發電，比如利用照明燈燈罩散發的熱量或人體體溫?！?/p>

使用人體體溫發電時，體溫與環境溫度相差15℃左右時可實現微瓦—毫瓦量級發電量，發電效果隨著溫差的增大而提高，特別是當人體運動時消耗生物化學能產生熱量或是北方地區室外年平均溫度低于20℃的時候。只要有溫差存在就可以發電，體溫高于環境溫度或是環境溫度高于體溫都可以。

據介紹，利用上述新材料制成的薄膜電池，即柔性、可裁剪碲化鉍/纖維素復合熱電薄膜電池，首次將高性能碲化鉍熱電材料與低成本纖維素紙進行網絡結構復合，同時具有優異的變形能力，能夠充分貼合復雜曲率變化的人體體表，并維持與周圍環境的溫差，從而提升熱能轉換效率，可應用于新一代低功耗微系統供電技術。

（摘編自新華社）

蘭精集團重新定義 Tencel品牌

2月13日，蘭精集團在巴黎重新定義并推出了Tencel品牌，這是天絲新品牌戰略的一個重要里程碑，旨在推動消費者需求，實現打造紡織高檔品牌的愿景。Tencel在紡織領域是一個重要的增長引擎，其品牌組合可以滿足不同的用途，例如Tencel Active，Tencel Denim，Tencel Home，Tencel Intimate和 Tencel Luxe。

在新的品牌戰略下，蘭精通過產業創新，應用包括REFIBRA? 技術、生態軟技術、生態纖維技術和微技術、紡織品生產彈力技術等，來滿足品牌可持續性和不斷發展的自然舒適的消費需求。同時，新的Swing標簽和營銷材料將會很快發布，以提供清晰的Tencel品牌纖維產品功效的說明。Swing標簽可以提供詳細的B2B和B2C使用指南，在蘭精新的電子品牌服務平臺上可獲得。

蘭精集團全球商務副總裁Amit Gautam補充道：“通過新的品牌戰略，我們將采取更加個性化、更具針對性的方式，來體現‘溫柔’的品牌精髓以及與B2B客戶、零售合作伙伴和消費者的自然接觸。通過聯合品牌的項目，如Swing標簽或包裝，以及與零售品牌的聯合營銷活動使我們能夠直接接觸到消費者?！?/p>

（摘譯自蘭精集團/馬安冬）

美國PolyOne公司推出全新纖維染色技術

2月20日，美國PolyOne公司推出其新的纖維染色技術。該染色技術使得紡織制造商能夠提高可持續性、運營效率和市場反應率，是推動他們在全球紡織行業取得成功的關鍵一步。

據悉，該ColorMatrix? 纖維著色劑解決方案，通過結合著色劑和專門的熔融紡絲設備，提供一種自適應的創新系統著色聚酯纖維。這使得紡織制造商能夠提高生產速度、靈活性和過程控制的準確度，同時消除了染色過程中水的需求和廢水處理的需要。

PolyOne公司總裁Mark Crist表示：“我們的技術不僅提高了可持續性，還促進了快速現場的設計和規模，滿足經濟上可行的小批量生產以及全面提高生產的靈活性，我們已經改變了軟墊面料、鞋類、服裝、安全帶、工業面料的染色手段，未來還會提供更多的轉變。該技術最近應用于高性能運動服裝、汽車、家具和地毯等紡織品?！?/p>

在5月10日即將到來的投資者日，PolyOne計劃提供更多關于纖維色彩創新的細節，作為支撐該公司在2018年及以后實現兩位數每股收益增長預期的幾個高增長技術平臺之一。

（摘譯自美國PolyOne公司/馬安冬）

新型反光紗首次亮相巴黎

2月16日，美國Supreme公司和JRC公司合作開發的Volt智能反光紗首次亮相巴黎。已經與生產相結合的專業智能紗Volt將提供獨一無二的高導電和反射功能。

Supreme公司首席執行官馬特·科爾姆斯表示：“Supreme公司和JRC公司的合作，真正結合了一流的反射和傳導性專利技術，提供一種智能的、推動時尚和技術的產品。兩家公司將繼續開發和推進高質量的產品，為可穿戴技術和運動紡織品的用戶帶來更好的體驗?！?/p>

巴黎PV展是通過創新的視角來展示時尚未來的主要展覽。2017年2月，該公司新增了一個名為“可穿戴實驗室”的專業展覽空間，致力于時尚和技術領域，現已經擴大到900平方米。今年，CRY紗線和Volt智能紗線就是在可穿戴實驗室推出的新產品。

Supreme公司與JRC公司的合作始于2017年，當時Supreme正在探索如何用反射的特性生產出智能紗線。JRC公司是一家生產復古反光材料的法國制造商，擁有專門的反光紗部門。其生產的CRY紗有一個聚酰胺芯，上面覆蓋著一層涂層，將反射玻璃微珠與紗線粘合在一起。在組合的Volt智能紗線中，核心是Volt的Apache 2紗線，由兩根絕緣的銅線組成。然后由JRC反射處理新核心，制備出世界上第一個擁有反射和導電兩種功能的紗線。這種紗主要用于平鋪的針織工藝，為智能紡織品和運動裝的設計提供更多可能。

（摘譯自美國Supreme公司/馬安冬）