【材料】光控致动纤维助力变形服装
行业动态 加入时间：2017-9-29 8:57:01 访问量：1115
随着人类生活水平的提高，人们对服装的追求不再限于遮身暖体，而是更加看重服装的附加功能。变形服装具有感应外界刺激并改变形态的功能，能够帮助人体适应环境的变化，在单兵作战、康复医疗、体温管理等领域具有潜在的应用价值。变形服装的挑战在于实现服装材料的环境响应驱动功能。服装用纤维材料的发展经历了天然纤维、合成纤维、功能纤维等阶段，然而现有的服装材料受限于成分、结构、功能的单一性，难以产生灵敏的环境响应形变效应。
图1. 亚稳态tP/GO纤维的制备和表征
东华大学的王宏志教授团队采用湿法纺丝工艺制备了一种近红外光控的聚丙烯酸钠（PAAS）/氧化石墨稀（GO）纤维，并通过螺旋后处理获得预变形的亚稳态tP/GO纤维。当近红外光辐射亚稳态的tP/GO纤维时，由于存在氧化石墨烯的光热效应，tP/GO的纤维温度升高，吸附的水分子脱离，螺旋纤维表面的螺纹收缩产生转动变形。在较低功率的近红外光（50 mW/cm2）照条件下即可显著改变tP/GO纤维的螺旋度，进而产生转动、滚动等变形现象。
图2. 近红外光照的变形机理和3根纤维驱动棉布变形的示意图
作者将3根6 cm长的tP/GO纤维编织到棉织物中，在近红外光的照射下，利用tP/GO纤维致动即可以引发织物的弯曲变形，变形温度不超过30 ℃。鉴于其简单的湿法纺丝与螺旋后处理工艺以及温和的非接触式驱动条件，该类近红外光控变形纤维作为低成本的柔性致动器有望应用于智能织物、变形服装等可穿戴领域。这一研究成果近期发表于Chemical Communications 期刊。
该论文作者为：Qiuwei Shi, Jiahui Li, Chengyi Hou, Yuanlong Shao, Qinghong Zhang, Yaogang Li, Hongzhi Wang
原文（扫描或长按二维码，识别后直达原文页面）：
A remote controllable fiber-type near-infrared light-responsive actuator
Chem. Commun., 2017, DOI: 10.1039/C7CC03408C
导师介绍
王宏志
http://www.x-mol.com/university/faculty/17569
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