资讯·前沿

电子皮肤可自愈并可回收利用

为了打造更加环保的电子设备，研究人员设想了一种可以完全回收的电子皮肤，即便被撕裂也能够自我修复。据发表在《科学进展》上的研究所述，该设备本质上是一片装有传感器的薄膜，由三种现已商用的化合物以及纳米银颗粒混合而成，能够测量压力、温度、湿度以及气流。

如果给电子皮肤划一刀，两侧流出的化学物质即可自行恢复如初。即便表面破损也可以将薄膜丢进溶液中，让材料重新液化植皮。未来，该技术有望用于假体、机器人或智能织物上。

这项研究成果的特殊之处，就是它可以回收再利用。以美国为例，仅在 2014年，其就创造了160亿磅（近726万吨）的电子废弃物，而所有这些电路板、晶体管、硬盘，都含有必须妥善处理的有毒化学物质。研究合著者、科罗拉多大学波德分校机械工程助理教授Xiao Jianliang表示：“这种特殊的设备不会产生任何废弃物，我们想让钉子产品变得更加环保。”

即便电子皮肤严重受损，也可以通过循环解决方案来回收利用。溶液可以将基质分解为小分子，让纳米银离子沉入底部，然后所有材料都可以被重新利用来制造另一片功能性电子皮肤。在140℉（60℃）的环境下，完整回收耗时30分钟左右；如果在室温下，则需要10小时。相比之下，材料自愈的速度要快很多——室温下不到半小时，60℃下只需几分钟。

这种电子皮肤并非十全十美，它虽然柔软但不像人类皮肤那样富有弹性。教授表示，他和同事们正在努力提升设备的可扩展性，以便更轻松地运用到假肢或机器人上。

（摘编自cnbeta.com）

天然纤维表面处理纺纱新技术问世

生物转化几乎能够为所有产业的发展创造机遇。从天然纤维增强塑料（NFRP）看，材料是天然纤维的一个重要应用领域。天然纤维生物可降解、可再生、结实耐用、轻质、良好的力学特性以及生产过程能量消耗少等优势，在某些领域已经可以成为碳纤维复合材料和玻璃纤维复合材料的替代品。但是天然纤维吸水性较强，削弱了其力学性能。

为了使天然纤维更具抵抗力，粗纱须经单体浸渍，随后在纱线中进行聚合反应。最近，德国弗劳恩霍夫结构稳定性和系统可靠性研究所（LBF）与亚琛工业大学（RWTH）纺织技术研究所（ITA）共同研究了由德国联邦教育和研究部（BMBF）资助的Bastfix项目。

研究者对纤维进行了内部防潮处理，Klein States说：“首先，我们让聚合物单体渗入天然纤维的表面空腔内，随后聚合反应直接在纤维内部发生。”该方法主要针对热塑性复合材料而开发，原因在于融化的热塑性树脂非常粘稠，只能够润湿纤维表面，而无法渗透入纤维内部。热塑性树脂的好处在于，即使在固化之后仍能变形。

研究人员在实验中引入了纺纱前粗纱状态的亚麻纤维，随后经过处理成织物表面。采用加捻纱线或者织物纱线不能实现完全的浸渍，这正是ITA所开发的纱线技术的关键之处。在包覆纺丝过程中，RWTH的研究者在长丝辅助下，在平行排列的天然亚麻纤维上进行包覆操作。这样操作的好处在于，纤维不加捻就能够进一步提高强度。

LBF塑料部界面设计的Roland Klein博士表示：“这样一来，天然纤维的物理性能全部发挥了出来。得益于此，NFRP的应用领域得到了进一步拓展，可以被应用于户外高应力部件的制造。”据了解，目前NFRP主要被用于门内饰等汽车内饰件的制造。

（摘编自盖世汽车）

一种碳纳米管纤维的快速制备方法

通常，“手工”和“高科技”往往不会出现在同一个句子里，但它们却能够同时应用于利用碳纳米管制备纤维的新方法中。该方法由英国莱斯大学（Rice University）的化学家Matteo Pasquali发明，能够在1小时内用块状的碳纳米管样品制备出长度较短但强度较高的导电纤维。在《Advanced Materials》上最新发表的一篇文章中，Pasquali和研究生Robby Headrick报道了这种通过取向、加捻获得头发状碳纳米管纤维的简单方法。

首先，Headrick制备出碳纳米管薄膜，在酸性溶液中溶解少量碳纳米管后，他将溶液置于两个载玻片之间。迅速错开两片载玻片，在剪切力的作用下溶液中的数十亿根碳纳米管就会形成整齐的阵列。等到载玻片上形成薄膜，就可以将部分薄膜剥离下来捻成纤维。

Headrick介绍说：“当我进行剥离操作的时候薄膜处于凝胶状态，这对获得完全致密的纤维尤为重要。在加捻过程中，纤维的横截面上仍有溶液存在，是湿的；随后对纤维进行干燥处理时，纤维会在毛细管压力作用下变得致密、紧实。”实验初期，Headrick对结果的重现性不满意，于是又设计了一个简易的装置，帮助紧贴在一起的载玻片发生相对滑动，使剪切过程更为可控。

干燥状态的碳纳米管纤维长约7cm，其导电性能与原方法制备的纺制长纤维相当。同时，这些纤维更加致密，其拉伸强度可达3.5GPa，好于纺制长纤维。研究者预计，当碳纳米管纤维的长度达到单根碳纳米管管径的5万到7万倍时，其拉伸强度可达35 GPa～40 GPa，与单根碳纳米管的强度相当。Headrick还说：“目前，我们可以对所有种类的碳纳米管进行相同的操作，并获得最佳的纤维结构和性能。”

Pasquali 表示，该操作过程获得的碳纳米管纤维再现了典型纺织纤维的高取向度和高致密度，虽然长度不长，但却足以进行强度和导电性测试。目前，该方法被用于实验室中新材料的快速制备，为工程放大建立了性能目标。研究人员可以提前知晓材料具有怎样的性能，而不像以前只能推断。这对于碳纳米管生产者尤为重要，他们可以根据快速实验反馈来调整反应条件、进行质量控制或测试不同种类样品的性能。

（摘编自中国国际复合材料展会）

新型止血纱布可降低60%失血量

传统医用纱布是在包扎伤口时利用压力去压迫伤口血管，使伤口的血液流出速度减慢，但传统纱布会大量吸收血液。近日，记者获悉，中科院化学所高分子物理与化学实验室研究员赵宁、徐坚课题组与南方医科大学教授邵龙泉合作，从材料（纱布）亲水和疏水的角度设计出一种全新概念的止血材料，解决了传统纱布在使用过程中吸血过多的问题。

研究人员利用纳米技术在传统纱布的纤维表面上把医用长链烷烃构筑成微纳米结构层，将常规纱布由亲血转变成疏血特性，即在处理后的纱布表面上血液不能够浸润；之后他们进一步将疏血纱布与常规纱布双层叠加在一起，利用下层的常规纱布来促进血液凝固，利用上层的疏血纱布产生负压阻止血液浸湿和渗透，从而达到有效止血和降低失血量的目的。大量的动物实验结果表明，与传统医用纱布相比，新型止血纱布可显著降低失血量60%左右。此外，使用新型止血纱布在颈动脉出血情况下可使得实验白鼠存活时间延长约40%。这种纱布有望为患者争取更多抢救时间。

（摘编自科技日报）

新型纳米纤维复合膜有助于工业废水处理

北京化工大学材料科学与工程学院研究员潘凯科研团队一直致力于微纳复合材料的结构设计与功能化，尤其在石墨烯基复合膜材料的结构设计与功能化改性应用方面做了一系列工作。不久前，课题组推陈出新，打破做滤膜的传统思路，用石墨烯作为载体负载具有光催化活性的氧化铁纳米颗粒，并结合之前做滤膜的技术优势，制备了一种新型的α-Fe2O3@rGO/PAN纳米纤维复合膜，用于光催化降解有机染料。

α-Fe2O3在GO上的原位生长，既克服了α-Fe2O3纳米粒子容易团聚的缺陷，同时增加了比表面积，有利于提高光催化性能。PAN纳米纤维膜具有孔隙率高、无死端孔的优点，通过真空抽滤的方法将复合片堆叠在PAN纳米纤维膜上，既不妨碍有机染料的扩散，又可使光催化材料成膜化，易于回收重复利用，减少二次污染。除此之外，PAN密度低，复合膜可悬浮于染料液面，既与染料溶液充分接触，又可充分吸收光能。

实验结果显示复合膜对多种有机染料展现出优异的光降解性能，其中对次甲基蓝降解效率最高，钨灯光照半个小时可达98%降解率。多次重复使用的复合膜仍能保持很高的降解效率，且保持完整的形貌。更值得一提的是，复合膜在太阳光下仍保持很高的光催化降解效率。20mg/L的次甲基蓝溶液在太阳光下催化降解2h后可达到89.2%的降解率，在工业染料废水处理中有较好的应用前景。

（摘编自高分子科学前沿）

中科院研制出利用体温发电新材料

据报道，中科院金属研究所研制出能够利用体温发电的新材料。研究团队预计，未来5年，这种新材料就可以实现商业化，为蓝牙耳机、健康监测器、手表、智能手环等可穿戴电子设备供电。

在金属研究所沈阳材料科学国家（联合）实验室，记者了解到，不足一指宽、0.1毫米厚的单片灰色软质薄膜，贴在人体手腕处，所连接的测量电表上立刻显示出有明显输出电压。“这种高性能柔性热电材料可实现最薄仅为数十微米。”该实验室研究员邰凯平说，“通过材料制成的薄膜电池可以回收利用日常生活中随处可见的废热发电，比如利用照明灯灯罩散发的热量或人体体温。”

使用人体体温发电时，体温与环境温度相差15℃左右时可实现微瓦—毫瓦量级发电量，发电效果随着温差的增大而提高，特别是当人体运动时消耗生物化学能产生热量或是北方地区室外年平均温度低于20℃的时候。只要有温差存在就可以发电，体温高于环境温度或是环境温度高于体温都可以。

据介绍，利用上述新材料制成的薄膜电池，即柔性、可裁剪碲化铋/纤维素复合热电薄膜电池，首次将高性能碲化铋热电材料与低成本纤维素纸进行网络结构复合，同时具有优异的变形能力，能够充分贴合复杂曲率变化的人体体表，并维持与周围环境的温差，从而提升热能转换效率，可应用于新一代低功耗微系统供电技术。

（摘编自新华社）

兰精集团重新定义 Tencel品牌

2月13日，兰精集团在巴黎重新定义并推出了Tencel品牌，这是天丝新品牌战略的一个重要里程碑，旨在推动消费者需求，实现打造纺织高档品牌的愿景。Tencel在纺织领域是一个重要的增长引擎，其品牌组合可以满足不同的用途，例如Tencel Active，Tencel Denim，Tencel Home，Tencel Intimate和 Tencel Luxe。

在新的品牌战略下，兰精通过产业创新，应用包括REFIBRA™ 技术、生态软技术、生态纤维技术和微技术、纺织品生产弹力技术等，来满足品牌可持续性和不断发展的自然舒适的消费需求。同时，新的Swing标签和营销材料将会很快发布，以提供清晰的Tencel品牌纤维产品功效的说明。Swing标签可以提供详细的B2B和B2C使用指南，在兰精新的电子品牌服务平台上可获得。

兰精集团全球商务副总裁Amit Gautam补充道：“通过新的品牌战略，我们将采取更加个性化、更具针对性的方式，来体现‘温柔’的品牌精髓以及与B2B客户、零售合作伙伴和消费者的自然接触。通过联合品牌的项目，如Swing标签或包装，以及与零售品牌的联合营销活动使我们能够直接接触到消费者。”

（摘译自兰精集团/马安冬）

美国PolyOne公司推出全新纤维染色技术

2月20日，美国PolyOne公司推出其新的纤维染色技术。该染色技术使得纺织制造商能够提高可持续性、运营效率和市场反应率，是推动他们在全球纺织行业取得成功的关键一步。

据悉，该ColorMatrix™ 纤维着色剂解决方案，通过结合着色剂和专门的熔融纺丝设备，提供一种自适应的创新系统着色聚酯纤维。这使得纺织制造商能够提高生产速度、灵活性和过程控制的准确度，同时消除了染色过程中水的需求和废水处理的需要。

PolyOne公司总裁Mark Crist表示：“我们的技术不仅提高了可持续性，还促进了快速现场的设计和规模，满足经济上可行的小批量生产以及全面提高生产的灵活性，我们已经改变了软垫面料、鞋类、服装、安全带、工业面料的染色手段，未来还会提供更多的转变。该技术最近应用于高性能运动服装、汽车、家具和地毯等纺织品。”

在5月10日即将到来的投资者日，PolyOne计划提供更多关于纤维色彩创新的细节，作为支撑该公司在2018年及以后实现两位数每股收益增长预期的几个高增长技术平台之一。

（摘译自美国PolyOne公司/马安冬）

新型反光纱首次亮相巴黎

2月16日，美国Supreme公司和JRC公司合作开发的Volt智能反光纱首次亮相巴黎。已经与生产相结合的专业智能纱Volt将提供独一无二的高导电和反射功能。

Supreme公司首席执行官马特·科尔姆斯表示：“Supreme公司和JRC公司的合作，真正结合了一流的反射和传导性专利技术，提供一种智能的、推动时尚和技术的产品。两家公司将继续开发和推进高质量的产品，为可穿戴技术和运动纺织品的用户带来更好的体验。”

巴黎PV展是通过创新的视角来展示时尚未来的主要展览。2017年2月，该公司新增了一个名为“可穿戴实验室”的专业展览空间，致力于时尚和技术领域，现已经扩大到900平方米。今年，CRY纱线和Volt智能纱线就是在可穿戴实验室推出的新产品。

Supreme公司与JRC公司的合作始于2017年，当时Supreme正在探索如何用反射的特性生产出智能纱线。JRC公司是一家生产复古反光材料的法国制造商，拥有专门的反光纱部门。其生产的CRY纱有一个聚酰胺芯，上面覆盖着一层涂层，将反射玻璃微珠与纱线粘合在一起。在组合的Volt智能纱线中，核心是Volt的Apache 2纱线，由两根绝缘的铜线组成。然后由JRC反射处理新核心，制备出世界上第一个拥有反射和导电两种功能的纱线。这种纱主要用于平铺的针织工艺，为智能纺织品和运动装的设计提供更多可能。

（摘译自美国Supreme公司/马安冬）