能打电话的衣服、会发光的纤维......带您见识东华大学的科技纤维

凝丝印染 2024-06-04 04:48:56

纺织不止于衣食住行,现代纺织科技在全球发展的产业体系中实现了更多应用,而近期在东华大学上海纺织服饰博物馆举办的高科技纺织品科普展中,便展出东华大学近年来在各大领域中纤维材料与纺织科技的研究成果,这些神奇的纤维会对人们未来的日常生活发生什么改变吗?

近年来,东华大学在纤维材料与纺织科技领域的研究成果层出不穷。从无需电源即可发光的纤维,到闻名遐迩的北京冬奥会火炬“飞扬”;从鹊桥卫星上那把闪耀的“金色大伞”,到被誉为“大国重器”的深海特种绳缆……这些创新成果无不展现出纺织科技的广泛应用和无限可能。

本次高科技纺织品科普展分为“智能纤维”和“智能织造”两个部分。前者展示了智能变形、智能变色、人机交互以及不插电发光纤维等用于制作科技服装的智能纤维。后者则通过星载客展开天线、航天器用半刚性电池帆板、玻璃纤维经编网等,展现了东华大学纺织科技在“三航”事业及大型活动中的成果应用和在相关领域的研究发展。

展厅里,一件件神奇的展品让人目不暇接。一件看似普通的衣服,左手手肘部位却显示着1—9个数字和一些简单的符号,如果按动上面数字键再点击“电话”符号,就可以拨打电话了,原来这是一件人机交互服装。

还有一条粉色的连衣裙,其花边褶皱处会不断闪烁,原来是使用了“不插电发光纤维”。不插电发光纤维是基于人体耦合极化的能量交互机制,利用交互对象本身(人体)来捕获环境中的电磁能量。该不插电发光纤维具有三个功能层,包括用于感应交变电磁场的天线芯、用于存储耦合电磁能量的介电层和用于可视化电场的光学交互层。当纤维与人体皮肤接触时,会在皮肤-纤维的接触界面处形成界面接触极化电容,极化电容可以有效地捕获环境电磁能量并激发光学活性层产生可见光。这样经过人体触碰,这种新型纤维就会展现发光发电啦。

星载大型可展开天线,如同为鹊桥中继卫星撑起的一把“金色大伞”,巧妙地实现了地球与月球背面的通信,其中的金属网材料是空间大型可展开天线的关键材料之一,星载大口径超高精度金属网天线是表征各类航天器水平的决定性因素,由于其具有曲面成型精度高、结构轻、性能稳定等特点成为卫星通讯技术先进性的标志,具有反射率高、展开可靠性强 、波长适应性强等特点。该成果使我国成为继美国之后世界上第二个能够研制口径10米以上收发共用星载天线的国家。

2022年北京冬奥会的火炬突破传统的封闭造型,创新性地采用重量轻且耐高温的碳纤维材料作为外壳,科研团队采用碳纤维三维编织、树脂注射固化成型工艺,打造完美高维复杂曲面,上半部分采用高温树脂陶瓷化工艺,表面喷涂耐800℃以上高温的油漆,重量小于630g,2m坠落不变形。针对火炬建立了艺术品至工业品的数学模型,研发了三维球面编织机,完成了编织、成型、打磨、镭雕、喷涂全部生产过程,制备出又轻又坚固的火炬外壳,呈现北京冬奥会火炬“飞扬”姿态。目前该材料已在我国“天宫一号”“天宫二号”航天器以及“天舟”系列货运飞船中得到应用。

可以看出,随着纺织工业的发展,现代纺织科技已不再局限于日常的衣食住行,同时也被广泛应用到国防、航空航天、医疗卫生、建筑等关键行业!

来源:东华大学、上海长宁

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