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美国马萨诸塞大学开发了一种可以收集人体热量的布料

随着可穿戴生物传感器、数据发射器和类似的个性化健康监测设备越来越小型化，其电源设备也要愈发轻便化。

据外媒报道，美国材料化学家Trisha Andrew 和她的博士生Linden Allison 已经开发出一种能够收集人体热量的织物，可为小型可穿戴微电子设备(如活动追踪器)提供动力。Andrew 和Allison 解释说，在理论上，身体热量可以利用体温与周围冷空气的差异产生电能，即 “热电”效应。

Andrew 进一步表示：“我们所开发的是一种低成本的蒸汽印刷方法，是将生物兼容、柔性和轻质的聚合物薄膜印在棉织物上，这些棉织物具有足够高的热电性能，能够产生相当高的热电压，足以驱动一台小型设备。”

在这项工作中，研究人员利用羊毛和棉花的自然低热传输特性，制造出一种能够保持温差的热电服装。温度梯度穿过一种称为热电堆的电子设备，即使经过长时间的连续磨损也能将热量转化为电能。

具体来说，他们创造的织物是一种被称为持久p 掺杂聚(3，4-乙基二氧噻吩)(PEDOT-Cl)的导电聚合物，通过蒸汽印刷在一种紧密组织和一种中等组织形式的商用棉织物上。然后，他们将这种热电堆集成到一个特别设计的可穿戴的波段中，戴在手上时会产生大于20毫伏的热电压。

研究人员通过摩擦或洗涤涂层织物测试了PEDOT-CI涂层的耐用性，并通过扫描电子显微照片对涂层性能进行评估。结果表明涂层经洗涤或擦伤后不开裂、不分层，从而证实了蒸汽印刷PEDOT-CI 的机械坚固性。他们用定制的探针测量了涂层的表面电导率，发现较松的组织棉比紧密的组织材料表现出更高的导电性。并且这两种织物的导电性在摩擦和清洗后基本保持不变。

研究发现，志愿者的手腕、手掌和上臂散发出的热量最多，进而他们制作了可穿在这些区域的有弹性的热电织物针织带，这些露在空气中的带子外部是绝缘的。根据纱线的厚度，只有温度计的未涂层一侧才能接触皮肤，以减少对PEDOT-CI 过敏反应的风险。

研究人员发现，汗水显著增加了伸展臂的热电压输出，这并不令人惊讶，因为湿棉是一种比干织物更好的热导体。他们还可以通过在佩戴者的皮肤和带子之间插入一个反射热的塑料层，随意关闭热量传递。

（摘编自快科技）

日本研发出可裁剪无线充电膜片

日本东京大学研究人员研发出一种可裁剪无线充电膜片，能裁剪成各种尺寸，“贴”在衣服口袋、包、桌子等物体表面给手机等电子设备充电。据东京大学官网介绍，现有无线充电产品通常根据特定产品的形状来设计安装充电线圈阵列，一旦部分切断就可能失去充电能力，而他们开发的无线充电膜片，经裁剪后还能充电。

这种无线充电膜片采用特殊的H 型内部线圈阵列，在膜片中设置电源，膜片四周边缘可以剪裁，剩余线圈保持充电能力。实验中，研究人员在长宽各约40 厘米的柔性基板上制成重约82 克的无线充电膜片，最大充电功率可达5 瓦左右。

研究小组期待该技术能应用在衣服口袋、包内侧、桌子或者盒子上，赋予一些日常用品无线充电功能。

（摘编自电子技术设计）

德国开发出悬挂式双曲面织物增强混凝土墙体构件

日前，一个名为“CurveTex——用于双曲面织物增强混凝土构件的悬挂织物增强体”的项目，研制出了全球第一款悬挂式双曲面建筑外墙。项目由德国亚琛工业大学（ITA）与两家中小型企业（Penn Textile Solutions GmbH 和Stanecker Betonfertigteilwerk GmbH）共同完成。目标是开发先进的混凝土用悬挂织物增强体，及连续纤维增强双曲面TRC 构件的生产技术（混凝土浇筑工艺）。

根据Penn Textile Solutions GmbH 公司在生产弹性织物方面的丰富经验，该项目采用了一种生产悬挂织物增强体的新工艺，所开发出的织物产品被用作双曲面TRC 构件的增强体结构。该项目制造并测试了新型增强体材料的悬垂性和质量。Stanecker Betonfertigteilwerk GmbH 公司开发的双曲面混凝土构件的制造工艺确保了该织物产品在混凝土部件中的成功应用。从建筑学角度来讲，织物混凝土产品的设计多样性对于市场的相关性和接受度至关重要。作为研究机构，ITA 开展了材料测试与评估工作，并以其在织物混凝土方面的专业知识成为两家企业间的联系桥梁。

由于具有良好的耐腐蚀性，织物增强体混凝土部件可应用于精细结构的制造。采用织物网格结构替代钢筋，能够节省高达80%的混凝土和水泥，极大地减少了二氧化碳排放量。限于成型性和悬垂性一般，市面上的普通织物在网格结构上的应用很少。又由于易出现褶皱且纤维要被截断，因此普通织物不能用于生产双曲线织物混凝土构件。同时，在这两种情况下，外加载荷无法被增强体吸收，大大降低了构件的使用性能。CurveTex 项目的研究成果为构件的几何外形创造了极大的自由度，完全无需考虑产生褶皱的问题。

（摘编自中国国际复合材料展览会）

东华大学吸湿快干功能纺织品领域获进展

近日，东华大学纺织科技创新中心俞建勇院士及丁彬研究员带领的纳米纤维研究团队在吸湿快干功能纺织品领域取得重要进展。

自然界中，导管植物中的蒸腾作用具有自驱动逆重力定向水分输运和超快蒸发两个特性。这是由于它们具有符合Murray 定律的树状分形分叉网络结构，通过最小化多级孔道中的运输阻力来优化水分在多级连通孔道中的输运能力。此外，生物组织中也大量存在着典型的树状分叉结构，例如动物的血液循环系统、呼吸系统、神经网络等，随着多学科的交叉，这种树状分叉网络在诸如微流体流动控制、城市水电气供给等领域得到广泛应用，但由于现有功能性微纳米纤维加工技术和材料的局限性，仿生树状分叉网络在吸湿快干功能纺织品领域的应用仍未得到探索。

研究团队通过静电纺丝技术构筑树状分叉网络及表面能梯度制备了仿生多孔Murray 单向导湿纤维膜。其中，仿生树状多级分叉网络集成了大孔—微米孔—亚微米孔的多级连通孔道，具有类似于植物蒸腾效应的多级分叉结构，遵循Murray 定律最大化物质输运原则。所得仿生多孔Murray 膜兼具自驱动可逆重力定向导水、快速吸放湿（水分蒸发速率高达0.67g/h，是商业化Coolmax 面料的2.1 倍）以及优异的内层速干性能。

该成果中构筑仿生多级孔道以及表面能梯度结构的策略，为吸湿快干微纳米纤维膜材料的设计和性能提升提供了一种新思路，有望取代现有的吸湿快干面料，实现其在高档功能服装及医卫材料等领域的广泛应用。

（摘编自东华大学）

中山大学研发出阳光驱动的可穿戴储能器件

随着智能可穿戴电子设备的蓬勃发展，人们对于轻便的便携式柔性可持续电源的需求日益凸显，可穿戴化的新型电源成为一种重要的思路和趋势。为此，人们开发出了许多可以收集能量的柔性器件或织物，用以收集光、风、人体运动等环境能量并转化为电能。

近日，中山大学化学学院和暨南大学物理系合作开发出了一种可以收集并储存太阳能的“阳光驱动的可穿戴储能器件”，研究成果发表在国际重要学术刊物《Nano Energy》上。

他们在可拉伸的聚氨酯纤维布料上利用两步化学镀的方法成功获得了具有优异的导电性能（方阻低至0.19 Ω·sq-1）及良好的电化学储能性能（面积比电容877.6 mF·cm-2，质量比电容713 F·g-1）的Ni@NiCoP 包覆的可拉伸织物。该可拉伸织物电极具备优异的力学及化学的稳定性，可以单独作为可穿戴电子设备的导线使用，也可以组装成非对称的可拉伸超级电容器进行储能。

通过与暨南大学物理系麦文杰教授合作，进一步将这种Ni@NiCoP 可拉伸织物与柔性非晶硅太阳能电池构建成为阳光驱动的可穿戴电源器件，并缝制在衣物上，实现了阳光驱动的可穿戴新型电源的构建。由此获得的可拉伸织物电极具备柔软舒适、稳定性高等特点，且电学、电化学性能均十分优异，可以进一步提高可穿戴智能衣物的舒适度与拓宽其多功能性，在便携式电子设备充电供能方面具有较大的应用前景。

（摘编自中山大学）

椰枣纤维可制作生物质复合材料

近日，来自英国朴茨茅斯大学等单位的研究团队开发出一种新的生物复合材料，利用椰枣纤维生产一些非结构部件，例如汽车保险杠和门内衬板。这种生物复合材料是以椰枣纤维和聚己内酯（polycaproloctone, PCL）为原料复合而成，可降解、可回收、可再生，是一种与玻璃纤维复合材料、碳纤维复合材料完全不同的生物复合材料。

在公开发表的研究报告中，该团队表示，经过机械性能测试，椰枣纤维/聚己内酯复合材料的抗拉强度和低速抗冲击性能与传统复合材料相比均有所提高。朴茨茅斯大学先进材料与制造研究小组（AMM）负责人，同时也是该报告的合作者Hom Dhakal 博士表示：“将椰枣纤维作为增强材料，为研发低成本、可持续、轻量化的生物复合材料开启了新的思路。此次研究成果为业界带来巨大的影响。它不仅可以作为一种轻量化替代材料，帮助汽车实现减重和节能减排，其生产本身也比玻纤复合材料和碳纤维复合材料消耗更少的能量，更重要的是它可以完全生物降解、再生利用。”

该报告还首次对椰枣纤维/聚己内酯生物复合材料的机械性能做出了全面的评估。据了解，椰枣纤维是北非和中东地区最常见的天然纤维。椰枣树的种植会产生大量的农业废料，它们或经焚烧、或经填埋，都会造成严重的环境污染问题，还会破坏土壤中的微生物系统。Dhakal 补充说道：“我们面临的挑战之一是保证产品性能的稳定一致，二是说服客户采用这种全新而陌生的生物复合材料，并用其生产非结构性和结构性部件。为应对这些挑战，需要产学两界通力合作与进一步的钻研和创新。”

Dhakal 和他的团队一直与产业界保持着紧密的合作关系，尝试并测试过利用椰枣、亚麻、大麻、黄麻等多种天然纤维生产的部件强度。

（摘编自复合材料网）

日本帝人公司推出全新可穿戴系列纺织品

1月16日，日本帝人集团旗下的纤维产品公司——帝人前沿有限公司宣布推出了一个包含“可穿戴解决方案”的运动服和其他服装的新系列，可做到运动传感和生命体征传感。

在运动领域，人们越来越关注PDCA （即计划、执行、检查、处理）周期，因此越来越需要可视化实际运动、心率和活动水平，以确保安全有效的性能。帝人公司开发的集高功能纤维和传感技术于一体的新产品，利用物联网技术的不断进步，为不断发展的社会需求提供新的解决方案。

教练服：防滑纳米超细纤维耐磨系统采用了一种算法，可以可视化穿戴者在特定时间的实际运动和理想运动之间的差异。预期这项技术将应用于改进体育技术、转让技术知识以及为在接受康复治疗的人提供更有效的支持等。

重要部位传感服：这种服装有助于持续和高度准确地感知心脏的电活动、心率和活动水平，最大限度地减少运动时身体与运动服接触产生的噪音。将纳米超细纤维与生命体征传感技术相结合，通过对心率和活动水平的同步感知，可用于运动管理和中暑风险预测等多种环境。

基于此，到2021年3月，帝人前沿公司体育训练、职场应用和其他领域的年销售额将达到30 亿美元。

（摘译自帝人公司/马安冬）

瑞士HeiQ 材料公司推出高性能面料

1月15日，瑞士纺织创新者HeiQ 材料公司发布XReflex 辐射屏障技术高性能面料，该面料可使用户在穿得少的情况下也能保持温暖，尤其是在寒冷的冬天。

人体大约60%的热量通过热辐射流失，因此为了保暖，羽绒、人造羊毛或羊毛制成的绝缘体通常用于外衣。绝缘越厚，热量损失就越少，人就越暖和。对于经常活动或旅行者来说，他们的目标是在减少服装体积的情况下也能保暖。

XReflex这一创新的防辐射技术可以让外套、中间层、睡袋等保持所需的保暖水平，同时将体积减少50%。该技术采用高科技气相沉积工艺，利用超薄反射表面，反射人体辐射热，增加热阻，最大限度提高透气性。与特定的保温材料相匹配，这种组合创造了产品所需的最佳保温性能。使用一层HeiQ 的XReflex 技术，可以节省25%的体积。采用两层结构，在保持相同的热阻水平下，体积可减少50%。其环保性同样值得注意，一件绝缘外壳将节省6 升水、280 克二氧化碳和10 兆焦耳的能源。

HeiQ材料公司首席销售官Christian von Uthmann表示，对于热爱运动的消费者来说，他们希望减少厚重和保暖是两全之选。这项技术不仅减少了绝缘材料的体积，制造出更薄、更轻、更透气的产品，还减少了原材料的消耗，生产出更可持续的产品。

（摘译自HeiQ 材料公司/马安冬）

美国Microban 公司两项技术获Bluesign®认可

1月16日，全球领先的抗菌和气味控制预防技术供应商——美国Microban 国际有限公司宣布，其拥有的BC300A BC300B和AEM5772-5 AEM5700 FU5700两项技术，通过行业标准bluesign®认可，确保使用该技术抗菌产品符合可持续和安全的环境要求。

该认可使Microban 公司通过bluesign®批准的产品组合达到10 种抗菌和气味控制解决方案。Microban 公司全球纺织品高级总监Brian Aylward 表示：“bluesign®的认可证明了我们的承诺，也就是为合作伙伴提供最先进的行业标准，并具有可持续性，可节约宝贵的资源，最大限度地减少对环境的影响等，同时保持抗菌面料的性能水平。我们将继续努力，争取获得bluesign®对我们全部纺织产品的认可，并为合作伙伴提供一整套可持续和环保的解决方案。”

bluesign®是为环保和安全生产制定标准，评价从生产端就消除有害物质的可持续纺织品生产的解决方案。Microban 公司的ZPTech®Z06 技术于2016年获得bluesign®准,该技术是以Scentry®BC100 和BC200 技术为基础，制备预防、控制和捕捉气味的抗菌纺织品。2018年2月，Microban 公司针对家用纺织品的抗菌溶液AEGIS 5772 获得了bluesign®的批准。

（摘译自美国Microban 国际有限公司/马安冬）