目前在纺织服装领域中应用的形状记忆聚合物主要是聚氨酯这种高分子化合物,其形状记忆功能,可使纺织物的防水性、透气性等随体温变化,从而达到调节体温的作用。还可设置合适的触发温度,使聚氨酯纺织品褶皱时能恢复到初始的记忆形状,从而达到抗皱的效果。
此外,随着科技的发展进步,近年来也有科学家利用“人工肌肉”技术,实现纺织品的“记忆”功能。
制备出蚕丝“人工肌肉”的刘遵峰向记者介绍,“人工肌肉”并不像大众想象的那样是一种人工制造的生物肌肉,而是一种受到外部刺激(例如温度、湿度、电流、压力、光照等)可以快速响应,并产生可逆的膨胀、旋转和伸缩等变化的柔性智能材料。制备“人工肌肉”的时候,可选用体积膨胀时会发生伸缩和旋转的纤维纱线,如多壁碳纳米管、纳米线、石墨烯、尼龙、氨纶、蚕丝、棉线等纤维材料,通过在纤维中加入周期性的螺旋结构,将材料的体积膨胀进行放大。用这种柔性智能材料编制的织物,可以在一定的条件下产生“记忆”。
随着3D打印等技术的发展,哈佛大学的研究人员用角蛋白(存在于头发、指甲和贝壳中的纤维蛋白)研发出一种生物相容性材料。他们从废弃羊毛中提取角蛋白,将这些角蛋白作为墨水,3D打印成扁平星形、环形和扁平条形等不同形状的纸张。研究人员选取一种形状的纸,将其放入过氧化氢和磷酸二氢钠溶液中,纸张现有的形状就会被预设成永久形状,当纸张拥有新形状后,只要放入水中即可恢复为预设的永久形状。
形状记忆材料解锁服装更多功能
目前,形状记忆材料在服装中应用最广泛的就是形状记忆合金。比如镍钛合金最早被应用于文胸内,起托垫保形作用。即使在清洗穿戴过程中发生变形,也会被体温“暖”回原形。如今这种文胸在市场上已不鲜见。
随着技术的不断进步 ,镍钛合金形状记忆纤维也越来越多地应用于纺织服装中。比较常见的是把镍钛合金形状记忆纤维加入“体型庞大”的婚纱或者演出服中,这样在运输和储存过程中便于折叠。在使用前,只需用电吹风吹一下,就会立刻恢复“出厂设置”。 |