纳米复合材料制造的人工器官比我们自己的“原装件”工作得更好,粗糙麻袋能变成舒适柔软的服装,采用了杂化材料的衣服会向你“嘘寒问暖......你是否觉得这些不可思议呢?但是,智能纤维材料的出现有望让这一切变成现实。东华大学材料科学与工程学院院长朱美芳,这位伟大的女科学家用二十余载潜心研究智能纤维,带你一起感受神奇的生活。
纳米凝胶:比“原装”器官还好
一块小小的透明材料,看起来就像QQ糖,当你用力拉伸它时,不论如何拉,它总能恢复原状;用刀切割,永远也割不断;把它放到水中,瞬间吸水后就涨成像吹起的大泡泡糖。这种拉不坏、切不断而又具有超强吸水性的材料就是纳米复合水凝胶,它是朱美芳和研究团队取得的一项重要研究成果。
朱美芳告诉记者,纳米复合水凝胶是一种重要的生物材料,可以广泛应用于药物传递、人体组织修复等领域,这种新型纳米复合材料被业内专家评价为“迄今为止回弹性最好的纳米复合水凝胶”。试想,在不远的将来,在我们的身体上,遍布各种由智能纤维织就的人造器官和组织,它们甚至比我们自身的血管或皮肤性能更优良,而且可以更换,那将是多么神奇的景象。
聚丙烯细纤 : 比真丝还柔软
聚丙烯,在市场上,通常是用做窗帘、麻袋的化纤材料,可是在朱美芳手里,却能让它变成柔软的衣服。朱美芳说:“聚丙烯纤维做细后还有个一个特点:能够导水。用这样的纤维做成的衣服里层能导汗,外层能吸汗,穿在身上比真丝服装还舒服,因为真丝只能吸汗不能导汗。”
从事教学科研20多年的朱美芳,先后做过30多项国家和地方的项目,但是将聚丙烯纤维做细这个项目却让她印象最为深刻。她告诉记者,因为这是她研究的第一个项目,而且一做就是十年。小时候向往着有一件“的确良”的朱美芳,用她的执着和努力,十年磨一剑,终于获得成功。
杂化纤维 : 比纯羊毛还舒适
现如今,我们可以体会到期身上的衣服能聪明地根据人的身体情况“嘘寒问暖”,这不是天方夜谭,而是智能纤维材料未来的应用领域之一。朱美芳说,实现这些设想的前提是,开发出能对外界刺激产生响应且可加工应用的智能纤维材料。
近年来,朱美芳在智能纤维领域取得了重要突破,她把“杂化材料”概念引入了纤维世界,通过新型合成方法和纳米复合技术把不同的有机/无机材料复合在一起,达到多尺度、多维度和多组分的复合。
“一件纯羊毛的羊毛衫并不是最好的,一定要含有5%或者10%的化学纤维。也就是说,一件真正的好衣服是将不同的纤维织到一起,这种杂化纤维在功能上威力大增,用它可以做成吸汗的袜子、抗菌的服装、治疗心血管疾病的床单、被子等。”朱美芳介绍说。