目前在紡織服裝領域中應用的形狀記憶聚合物主要是聚氨酯這種高分子化合物,其形狀記憶功能,可使紡織物的防水性、透氣性等隨體溫變化,從而達到調節體溫的作用。還可設置合適的觸發溫度,使聚氨酯紡織品褶皺時能恢復到初始的記憶形狀,從而達到抗皺的效果。
此外,隨著科技的發展進步,近年來也有科學家利用“人工肌肉”技術,實現紡織品的“記憶”功能。
制備出蠶絲“人工肌肉”的劉遵峰向記者介紹,“人工肌肉”並不像大眾想象的那樣是一種人工製造的生物肌肉,而是一種受到外部刺激(例如溫度、濕度、電流、壓力、光照等)可以快速響應,並產生可逆的膨脹、旋轉和伸縮等變化的柔性智能材料。制備“人工肌肉”的時候,可選用體積膨脹時會發生伸縮和旋轉的纖維紗線,如多壁碳納米管、納米線、石墨烯、尼龍、氨綸、蠶絲、棉線等纖維材料,通過在纖維中加入周期性的螺旋結構,將材料的體積膨脹進行放大。用這種柔性智能材料編制的織物,可以在一定的條件下產生“記憶”。
隨著3D打印等技術的發展,哈佛大學的研究人員用角蛋白(存在於頭髮、指甲和貝殼中的纖維蛋白)研發出一種生物相容性材料。他們從廢棄羊毛中提取角蛋白,將這些角蛋白作為墨水,3D打印成扁平星形、環形和扁平條形等不同形狀的紙張。研究人員選取一種形狀的紙,將其放入過氧化氫和磷酸二氫鈉溶液中,紙張現有的形狀就會被預設成永久形狀,當紙張擁有新形狀後,只要放入水中即可恢復為預設的永久形狀。
形狀記憶材料解鎖服裝更多功能
目前,形狀記憶材料在服裝中應用最廣泛的就是形狀記憶合金。比如鎳鈦合金最早被應用於文胸內,起托墊保形作用。即使在清洗穿戴過程中發生變形,也會被體溫“暖”回原形。如今這種文胸在市場上已不鮮見。
隨著技術的不斷進步 ,鎳鈦合金形狀記憶纖維也越來越多地應用於紡織服裝中。比較常見的是把鎳鈦合金形狀記憶纖維加入“體型龐大”的婚紗或者演出服中,這樣在運輸和儲存過程中便於折叠。在使用前,只需用電吹風吹一下,就會立刻恢復“出廠設置”。 |