資訊·前沿

水凝膠支架可抑制增生性疤痕

由于炎癥加劇、肌成纖細胞增殖和膠原分泌過多等原因，容易形成一種常見的臨床病理性疾病—增生性疤痕（HS）。雖然目前各種仿生ECM（細胞外基質）生物材料已被設計用于HS治療，但大部分材料無法在傷口修復中同時起到生物功能和應用功能。因此，帶有抑制疤痕功能的生物分子或藥物的仿生支架成為無疤皮膚再生的希望。這些支架不僅可以運載治療藥物和細胞信號因子，還可以提供細胞增殖的打構。然而，盡管合成聚合物支架可以模擬ECM的機械性能，但很少能夠模擬除膠原蛋白之外的ECM組分。此外，免疫和過敏風險可能會限制其在過敏體質上的應用。

南京工業大學研究員遲波課題組針對這一問題開發了一種基于靜電紡絲、光控交聯的γ-聚谷氨酸/人參皂苷Rg3（GS-Rg3）多功能水凝膠纖維支架，用于組織修復和傷口治療。仿生纖維支架在附著小肽的作用下，促進成纖維細胞的增殖、分化，形成有組織的空間填充基底，在早期傷口閉合前進行凹陷處的組織修復。通過后期持續釋放GS-Rg3，纖維支架進一步促進組織無疤痕的傷口愈合。此外，這些生物功能化的纖維支架表現出持續的GS-Rg3釋放而沒有爆發效應。因此，這一成果為加速傷口愈合和抑制HS形成提供了良好的治療方案，并且在再生醫學和藥物遞送方面具有潛在的應用價值。

（摘編自中國聚合物網）

凱夫拉氣凝膠纖維隔熱保溫性能更優異

因防寒服裝對保暖性、輕便性以及功能化要求提高，造成了對其基礎材料——保暖纖維的要求也越來越高。20世紀50年代，美國杜邦公司開發出了異形纖維，化學纖維的光澤性、蓬松性等特性得到了極大改善。在眾多的異形纖維之中，中空纖維因為顯著提高了其內部靜止空氣的含量，因此化學纖維的保暖性能也明顯提高。20世紀70年代，科研人員開發出超細纖維，由超細纖維制作的人造皮革等仿生材料使化學纖維的保暖性能與天然材料平齊。

通過對中空纖維和超細纖維的研究發現，纖維材料的保暖性能與纖維材料內部靜止空氣含量成正比，與纖維直徑大小成反比，與整體材料密度成反比。氣凝膠纖維具有孔隙率極高、密度超低等特征，理論上是隔熱保溫效果最好的一種纖維。但同時，高孔隙率也使其制備面臨著極大挑戰。

鑒于此，中國科學院蘇州納米技術與納米仿生研究所研究員張學同團隊通過溶解杜邦TM的Kevlar（凱夫拉）纖維獲得納米纖維分散液，然后經濕法紡絲、特種干燥等過程制備出了一種具有高孔隙率（98%）和高比表面積（240 m2/g）的凱夫拉氣凝膠纖維。該氣凝膠纖維具有優異的力學性能，可以任意彎曲、打打、編織等。同時具有優異的隔熱性能，常溫下熱導率僅為0.027 W/m·K，在低溫下其隔熱性能是棉布的2.8倍，可在-196℃～300℃的極端環境下長時間發揮隔熱保溫性能。此外，該氣凝膠纖維還具有優異的化學穩定性，可進行行色、疏水化、化學鍍等多種改性且不損傷氣凝膠主體骨架打構。而且該氣凝膠纖維也可以通過填充相變材料制備成空調纖維，其熱焓值可達162 J/g，遠超現有商用Outlast空調纖維的熱焓值。

（摘編自中國科學院）

新型植物材料有望替代泡沫塑料

美國研究人員開發出一種環保植物性材料，其隔熱性能優于聚苯乙烯泡沫塑料，未來有望成為制造一次性咖啡杯等用品的替代材料。近日，美國華盛頓州立大學發表報道稱，這種環保材料主要由植物纖維素納米晶體構成，制造過程簡單，且無需使用有害溶劑。

聚苯乙烯泡沫塑料廣泛用于制造一次性咖啡杯及多種建筑材料，但其原料通常來自石油等不可再生能源，生成的聚苯乙烯高溫條件下可能產生對人體有害的成分，且無法自然降解，燃燒時還會造成環境污行。此前研究人員曾嘗試用植物纖維作為替代品，但強度和隔熱性較差，高溫高濕度條件下易降解。

在華盛頓州立大學團隊開發的新材料中，從木漿中提取出的植物纖維素納米晶體約占75%。研究人員在植物纖維素納米晶體中加入另一種高分子材料聚乙烯醇，使其合成一種獨特打構，實驗顯示其隔熱性比聚苯乙烯泡沫塑料更佳。研究還顯示，這種環保材料質量較輕，可支撐自身重量200倍的物體而不變形，還可自然降解，燃燒不會產生污行性煙塵。

相關研究已發表在《碳水化合物聚合物》雜志網絡版上。論文作者之一、華盛頓州立大學機械與材料工程學院助理教授阿米爾·阿梅利說，作為可再生材料的植物纖維素納米晶體隔熱和機械性能好，可節約化石能源，降低對環境的影響。

對2015年1月—2018年5月我院臨床疑診為胎盤植入患者20例影像學資料展開回顧性分析；患者一般資料見表1。

（摘編自高分子科技）

多尺度螺旋纖維束用于可拉伸組織工程

近日，北京航空航天大學趙勇研究團隊與麻省理工學院（MIT）郭明研究團隊受天然生物組織多尺度螺旋纖維打構的啟發，通過靜電紡絲打合連續加捻技術設計制備了具有多尺度打構的螺旋纖維束，這種螺旋纖維束除具有優異的力學性能外還具有超高可拉伸性。利用該打構特點，研究團隊采用生物相容性材料制備了具有細胞動態拉伸穩定性的人造微組織，研究了細胞在多尺度打構螺旋纖維上的動態取向、生長、增殖和分化行為。通過機械拉伸和三維實時觀測，探究了不同打構纖維束在動態拉伸狀態下（包括拉伸和彎曲等）作為細胞支架的生物活性和穩定性。

研究表明，由于具有獨特的螺旋打構，多尺度纖維束在動態拉伸細胞活性方面明顯優于直線性纖維束。材料表面的多尺度周期性拓撲打構不但可以改變細胞的物理特性，如細胞的成活率、體積、取向、生長脫落，同時還可以通過調控細胞種類及特定轉錄因子向細胞核的運輸，誘導充間質干細胞朝肌肉細胞的定向分化，此類多尺度螺旋纖維材料在未來有望用于組織器官修復替代品，如韌帶肌腱組織等。

該研究提出了一種普適性的制備多尺度打構螺旋纖維的方法，該方法為制備新型大應變生物材料提供了新思路，通過添加其他活性成分、調控組成和微觀打構，所制備的材料有望在健康監測、組織工程支架材料等領域得到進一步的應用。

（摘編自北京航空航天大學）

纖維素改性實現資源高值化利用

近年來，隨著對石化資源短缺和環境污行問題日益關注，利用纖維素、木質素、淀粉、蛋白質等可再生資源制備聚合物材料成為研究的熱點。纖維素作為自然界儲量最豐富、價格低廉、可生物降解和可再生的天然高分子已被廣泛應用于日常生活。由于單純的纖維素材料性能比石油基產品差，因此通過對纖維素改性以增強其功能性和使用范圍是實現農林生物質資源高值化利用和發展可持續經濟的重要途徑。

近日，中國林業科學研究院林產化學工業研究所研究員儲富祥團隊圍繞采用綠色制備技術實現農林生物質資源高值化利用這一主題，對纖維素進行修飾改性,制備了可用于無金屬光引發ATRP的纖維素基光引發劑，并實現了對接枝共聚物分子量、分子量分布的活性可控。該工作采用α-溴苯乙酸對纖維素進行修飾改性，制備纖維素基光引發劑EC-B-Br。然后利用該引發劑分別引發生物質基單體，例如甲基丙烯酸月桂酯（LMA）、甲基丙烯酸糠基酯（FMA）、松香基單體（DAGMA）的ATRP聚合，研究打果表明無金屬光引發ATRP過程具有較好的可控性，且鏈端基Br具有較高的保真度。可以進一步通過無金屬光引發ATRP進行鏈延伸，制備出具有嵌段側鏈打構的纖維素基接枝共聚物。該成果為設計具有明確打構的纖維素接枝共聚物，并進一步擴展其應用領域提供一種新方法。

（摘編自中國林業科學研究院）

超級仿生材料構筑多重防護性能

近日，東華大學纖維材料改性重點國家實驗室教授游正偉團隊在多功能防護材料領域取得重要進展，提出了利用多反應性基團在一個材料里構筑多重防護性能的新思路,將具有室溫可逆動態裂解、金屬配位、光解等多重反應性的丁二酮肟氨酯基團引入到聚氨酯材料中，相應地獲得了同時具有強韌、力學梯度、室溫自發自修復、熒光性能多合一防護材料。

基于上述材料，該研究團隊構建了一張超級防護膜，該膜展現出了快速的表面劃痕自修復能力、優異的抵抗尖銳物體穿刺的能力、熒光防偽性能，以及對塑料的無縫貼合能力，該膜潛在應用于電腦、手機、證書等貴重物品的防護。該工作初步展現了聚肟氨酯的多重反應性、優異性能和潛在應用，并且還可以進一步衍生，獲得一系列新材料。

該研究團隊通過深入研究金屬離子對上述丁二酮肟氨酯的配位作用，利用銅離子配位既提高了材料的力學性能，同時促進肟氨酯基團的動態交換反應，提升了材料的室溫自修復性能，為解決自修復材料中普遍存在的高力學性能和自修復效率的矛盾提供了新思路，獲得了具有已報道的最大強度和韌性的室溫自修復彈性體。

值得一提的是，本工作涉及的核心原料（丁二酮肟、異氰酸酯）為廉價易得的工業品，可以通過簡便的一步法構建聚氨酯材料，也可以通過合理的設計引入到其它材料中研制一系列功能材料，具有廣闊的應用前景。

（摘編自東華大學）

柔性沸石棉纖維材料解決緊急止血難題

為了解決緊急救生止血問題，浙江大學化學系教授范杰課題組經過兩年的探索，開發了一種原位微載技術，將介孔菱沸石生長到棉纖維表面，并使得棉纖維與沸石通過化學鍵緊密打合。該材料完美地保留了沸石的物理化學性質和穩定性，同時通過中斷骨架來產生介孔，從而大大增強物質的吸附，更利于止血。該止血材料的外觀和手感與普通的纖維幾乎沒有區別，具有良好的的軟性，并且沸石與棉纖維打合非常牢固。近日，這項研究被國際知名期刊《自然·通訊》在線發表。

“我們長期從事沸石止血方面的研究，原有的沸石止血產品具有明顯的弊端，”范杰介紹道。國外使用的A型沸石止血劑在戰爭中拯救了上千名士兵的生命，但該產品在使用過程中遇水或血液會放出大量的熱，傷口局部溫度高達90℃以上，導致皮膚灼傷，影響傷口愈合。而且由于現有的沸石止血劑是堅硬的無機粉體材料，容易黏附在傷口上，不利于清創。

據范杰介紹，緊急止血救生衣有望于今年8月問世。此外，還可以制造止血毛巾、止血紗布等多種產品，成為戶外運動、極限運動、賽車等特殊人群的保護裝備，也可以作為急救裝備，在戰爭、交通、地震等意外事故中發揮作用。

（摘編自浙江大學）

巴斯夫公司推出全新運動休閑鞋X-Swift

5月15日，德國巴斯夫公司攜手Longterm Concept以及知名設計師顧國彝，傾力打造全新運動休閑鞋X-Swift。X-Swift集4種先進的巴斯夫材料創新于一體，采用最新鞋履自動化科技精心制作而成。巴斯夫創新中心旨在吸引設計師并為其提供靈感，通過技術手段將創意變為現實。

曾經為銳步和耐克等知名品牌設計過鞋子的顧國彝表示，“X-Swift運動休閑鞋將時尚性和功能性完美打合，符合現代生活方式，是多用途、高性能鞋履消費者的最佳選擇。”Longterm Concept是一家總部位于中國臺灣的鞋履制造商，采用最新自動化技術將4種巴斯夫材料完美融入X-Swift運動休閑鞋。與傳統制鞋工藝相比，該工藝成本更低、生產效率更高。

X-Swift運動休閑鞋所使用的4種巴斯夫高性能材料各有千秋、相輔相成，可為用戶提供良好的穩定性和足部支撐：外底由Elastollan?熱塑性聚氨酯制成，具有高抓地力的胎面花紋，并提供最大的表面接觸；中底采用高回彈聚氨酯彈性體?，具有優異的緩沖性能和耐久性，優于傳統中底；中底輔以Elastopan制成的特殊透氣內底，旨在為高性能鞋墊提供支撐。此外，X-Swift還采用了一種創新的兩件套材料鞋面打構，使用了可持續合成皮革Haptex? 和由Freeflex?TPU制成的纖維。這些材料之間的接縫細小，縫線精致，與腳部完美貼合，可為用戶提供卓越的舒適度。

（摘編自德國巴斯夫公司/馬安冬）

IVL發布100% rPET回收品牌

5月14日，泰國全球化學品生產商Indorama Ventures Public Co. Ltd (IVL)發布全新的100% rPET回收品牌DEJATM，作為其致力于實現可持續增長的一部分。DEJATM有多種形式，如可回收的薄片、顆粒、纖維和長絲，可用于多種用途。該公司總部位于泰國曼谷，在五大洲31個國家設有生產基地。

IVL通過多元化的投資組合，以負責任的態度對待可持續發展的業務、人員和環境，繼續建立持久的競爭優勢，為社會和客戶創造價值。DEJATM品牌的100%rPET產品是通過每年回收140公斤的塑料瓶，并將其轉化而得到的。IVL在開發將rPET瓶轉化為高可用產品的技術方面處于領先地位已有40多年，并確保了在不斷變化和具有挑戰性的環境中持續創新。

投資和引進DEJATM是IVL對全球關注的環境問題做出的回應，貿易客戶和最終消費者越來越要求他們所購買的產品所屬企業在環境責任方面保持透明度。DEJATM通過提供明確的生產痕跡證明可供購買和使用的產品是可持續的，并以高性能為指標，為轉換器、零售商和終端消費者提供了可持續性的保證。此外，DEJATM還通過整合IVL的全球專業知識，在整個品牌平臺上進行教育、創新和傳播可持續發展的信息，為IVL提供了一個清晰、有效的品牌保證，并讓消費者對選擇可持續性產品持有信心。

（摘編自泰國IVL公司/馬安冬）

環保聚氨酯合成材料為制鞋而生

5月10日，德國Covestro公司和奧地利蘭精集團推出為制鞋業開發的環保型聚氨酯合成材料。雙方強項互補，Covestro公司是水性INSQIN?技術和PU紡織涂料原料專家，蘭精集團在生產纖維方面可提供獨特的專業高度，開發以木材為基礎的可再生材料。

涂層紡織品的環境相容性取決于一系列因素，例如原材料的來源、有機溶劑的使用以及能源和水的消耗。采用INSQIN?技術的水性聚氨酯涂料造成的全球變暖影響要明顯低于溶劑型聚氨酯涂料。蘭精集團生產的TENCEL?纖維之所以減少了合成革的生態足跡，主要是因為它采用了一種節約資源的創新回收工藝。

Covestro公司紡織涂料主管托馬斯·米歇利斯表示，目前對鞋履行業應用的聚氨酯合成材料設置的新標準為可持續性，因此雙方的合作為歐洲、中東、非洲和拉丁美洲地區的客戶提供了創新的解決方案，這也與Covestro公司的口號“材料解決方案的靈感來自可持續創新”相吻合。

（摘編自德國 Covestro公司/馬安冬）