前沿

兼具高微波吸收性和持久自清洁能力的柔性织物

据报道，北京航天航空大学江雷院士、李典森教授团队利用浸涂法和水热法在棉织物上构建分层Ti3C2Tx MXene/Ni 链/ZnO 阵列杂化纳米结构，实现了较强的电磁波衰减能力和较宽的吸收带宽，其中分层三元纳米结构存在协同高性能微波吸收（MA）效应，这种稳定的纳米结构还增加了棉纤维的表面粗糙度，经超疏水处理后，可实现持久的自清洁能力。研究成果为可穿戴、自清洁MA 材料提供了一个宏量制备的可能性。

MXene/Ni 链/ZnO 阵列棉织物的制备：将清洗后的棉织物（CF）浸泡在MXene 纳米片溶液中，然后真空干燥，重复几次浸泡-干燥过程得到MXene 包覆的CF（即CFM）。CF-M 表面的MXene 纳米片呈连续的分层堆积，类似于珠母贝结构，沿着纤维表面建立了导电通路。将CF- M 浸在ZnO 种子溶液，取出干燥；再放入Ni 链溶液后，取出干燥。经水热处理后，得到含有MXene/Ni 链/ZnO 阵列的棉织物（CF-MNZ）。最后，对CF-MNZ 进行超疏水处理得到S-CF-MNZ。

实验发现，2.8mm 厚度的S-CF-MNZ 织物在8.3GHz时可产生-35.1dB 的出色反射损耗，有效吸收带宽可以覆盖整个x 波段，厚度仅为2.2 mm。S-CF-MNZ 织物对多种液滴表现出了良好的疏水性和自清洁性，在砂纸打磨、胶带剥落、紫外照射及酸碱腐蚀处理后，依然保持着优异的疏水性。S-CF-MNZ 织物表现出优异的微波吸收性和持久自清洁性是因为高导电的MXene/ZnO 阵列网络，形成导电损耗和偶极子极化。Ni 链赋予织物磁损耗能力，优化阻抗匹配。S-CF-MNZ 织物的分层混合纳米结构使进入织物的电磁波发生多次反射和散射，扩展电磁波的传播路径，进一步耗散了电磁能量。S-CF-MNZ 织物在智能服装、传感器、柔性电子领域，特别是在恶劣环境下，具有广阔的应用前景。

（摘编自高分子科学前沿）

以不锈钢经编网为基底制备柔性可拉伸超级电容器

可拉伸电极基底是制备可拉伸超级电容器的关键材料，而研制兼具高导电性和良好拉伸回复性的可拉伸电极基底是一项极大的挑战。近日，东华大学纺织学院产业用纺织品教育部工程研究中心陈南梁教授团队与厦门大学刘向阳教授团队合作在柔性可拉伸超级电容器领域取得重要进展，相关成果发表于国际知名期刊《Advanced Functional Materials》上。

研究人员选择与头发丝直径相当的不锈钢纤维为原料，通过经编的方法将其编织成具有二维网络结构的不锈钢经编网（SSM）。这种不锈钢网由一个个不锈钢纤维组成的线圈相互串套，因此不但具有高的电导率而且还具有优秀的拉伸性和拉伸回复性。进而，研究人员以NiCo2S4/CoS2@SSM 为正极材料，AC@SSM 为负极材料和PVA/KOH 凝胶电解质组装成混合型超级电容器，并对其电化学性能进行测试。研究发现，该超级电容器表现出较高的能量密度、优秀的拉伸回复性、高拉伸循环稳定性和稳定的电化学性能。具备高机械强度和韧性的SSM 提供了器件显著的灵活性，SSM 基底直接作为集流器，降低了整个器件的电阻。

此外，研究人员还将组装的可拉伸超级电容器缝在肘部的衣服处来驱动一只LED 灯泡。在肘部反复的弯曲和伸直过程中，LED 仍然保持着明亮，从而直接证明了其所设计的基于不锈钢网的可拉伸超级电容器具有在可穿戴电子领域的高适用性。在这项工作中，研究团队编织了一种新颖的SSM 作为基底制备可拉伸超级电容器，与同类型器件相比，具有优异的电化学性能和机械性能，满足可穿戴要求，为柔性储能器件提供了新的设计思路。

（摘编自东华大学）

不含全氟化碳（PFC）的疏油纺织品诞生

利用长链全氟化合物（PFC-）作为低表面能织物整理剂提高纺织品的防油性、防水性和耐久性是常见的方法。但是，基于PFC 的饰面会严重影响健康和环境，降解副产物需要较长时间。近日，哥伦比亚大学Kevin Golovin 课题组开发了使用不含PFC 的表面化学材料制造防油纺织品整理剂的设计参数。通过在给定编织的每根纤维上添加次级的、较短尺寸的纹理，当纹理大小、间距和表面化学性质得到适当控制时，纺织品可以实现强大的拒油性。

疏油织物的制备：织物用氧等离子体处理，经过异丙醇洗涤，压缩空气干燥后，放入四乙氧基硅烷（TEOS）和乙醇溶液，室温下搅拌。加入水和HCl，并升温搅拌一定时间，冷却至室温老化。将样品进行等离子体处理后，浸入硅烷醇溶液，烤箱中高温固化后，在室温下于1,3-二氯四甲基二硅氧烷蒸气中处理。最后，用异丙醇洗涤以除去样品中未反应的部分，压缩空气干燥后，得到疏油织物。

织物经过等离子蚀刻，表面呈现出亲水性。TEOS水解形成的SiO2含有大量的羟基，可以在织物上形成反应层，固化后，构筑合适粗糙度的微纳结构（Dfibre*≥π时，织物具有疏油性）。浸入硅烷醇溶液后，织物表面含有大量的硅烷醇基团，可以和1,3-二氯四甲基二硅氧烷的硅氧烷发生反应，从而修饰表面的低表面能。在合适的粗糙度和低表面能的协同作用下，织物获得了疏油性。研究发现，粒子与纤维共价键合，通过磨蚀、洗涤或反复磨损都不能去除表面化学物质或颗粒，具有稳定的疏油性。基于烷基和基于聚二甲基硅氧烷（PDMS）的表面化学材料都可以生物衍生，可生物降解并可以回收利用，因此在机械磨损后重新涂饰仍然是可行的。这种绿色可持续发展织物整理剂的制备策略，为工业化的生产提供了参考价值。

（摘编自材料与测试）

AIE 核壳纳米纤维光热转换效率达22.36%

据悉，唐本忠院士和深圳大学王东副教授团队通过对聚集诱导发射（AIE）原理的逆向思考，采用同轴静电纺丝法，以AIE 活性分子的橄榄油溶液为核心，以PVDF-HFP 为壳层，制备了核壳型纳米纤维。活性分子的分子溶解状态使其在光激发下能够在纳米纤维中自由旋转和/或振动，从而显著提高了非辐射能量耗散的比例，光热转换效率可达22.36%，是非核壳型纳米纤维的26 倍。这种核壳纤维可用于光热纺织品和由自然光诱导的太阳能蒸汽发电。

聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物（PVDF-HFP）具有良好的稳定性和可纺性，是一种应用广泛的电纺材料。在具有精确的核-壳结构的纤维中，AIEgen/油溶液被包裹在PVDF-HFP 外壳层中，以避免泄漏。AIE 活性分子BPBBT 被用作光热转换分子，因为其在油相中具有优越的旋转和/或振动。BPBBT 在纤维中的分子运动被聚合物链显著抑制，因此量子产率（QY）高达2.9%，而BPBBT在油溶液和核壳纤维CS-3（核相泵送速率为0.9mL/h）中分子运动被激活，量子产率仅为0.2%。在功率密度为1kW/m2的模拟太阳光照射下，BPBBT/油和CS-3 的温度分别达到61.1℃和56.1℃，比BPBBT 纳米纤维和粉体的高，证明了BPBBT 在光热转换中的关键作用。

将核相泵送速率分别设定为0.3mL/h 和0.6mL/h，得到核壳纤维CS-1 和CS-2。在阳光照射120s 内，BPBBT 纳米纤维、CS-1、CS-2 和CS-3 纤维垫的温度分别达到最高值40.4℃、46.8℃、50.3℃和56.1℃，光热转换效率分别为0.86%、3.54%、10.15%和22.36%。CS-3的光热转换效率是BPBBT 纳米纤维的26 倍。经过9 次辐照后，温度没有明显变化，表明核壳型纤维具有较高的稳定性。在自然光照下，研究人员在膝盖上覆盖一个核壳纤维片1 分钟后，贴片温度达到51.2℃，说明其可以应用于光热贴片或衣物。基于实验结果，该核壳纤维有望在光热纺织品和太阳能蒸汽发电中广泛应用。

（摘编自高分子科学前沿）

既能植入人体又能存储DNA 的蚕丝硬盘

近日，中国科学院上海微系统所陶虎课题组联合美国纽约州立大学石溪分校和德州大学奥斯汀分校相关课题组，研发出了世界上首块基于天然生物蛋白的硬盘存储器——蚕丝硬盘，相关成果于近日发表在国际知名期刊《自然·纳米科技》上。

据介绍，因为蚕丝蛋白可吸收红外光，所以能够利用近场红外纳米光刻技术，将蚕丝蛋白当作光盘，在上面实现数字信息的写入和读取。制作蚕丝硬盘的过程有点像“摊大饼”，利用近红外纳米光刻技术往蚕丝硬盘里写入信息则像是在大饼上撒芝麻，整道工艺完成后，“大饼”表面的凹凸痕迹就类似“0”和“1”的数字信号，通过解码即可获知所存储的信息。到目前为止，研究团队已用这种技术实现了“家蚕食叶图”“空谷鸟鸣曲”等图像和音频文件的准确记录、存储和“阅读”的原理验证，相关技术已申请专利。

这种以蚕丝蛋白为存储介质研制出来的存储器具备诸多独特的优势：存储容量大，每平方英寸可存储64GB数据；原位可多次重复擦写；可同时存储二进制数字信息以及与生命活动直接相关的生物信息；可以植入生物体长期保存，也可以在预设的时间内可控降解。“蚕丝蛋白存储器不仅可以像普通半导体硬盘那样存储图像、音频、文字等数字化可编码信息，还可为活性生物信息储存提供一个功能巨大的平台，用于采集存储生物信息，同时可存储生物体DNA 和血液样本。”该项技术的首倡者和主要发明人、上海微系统所2020 前沿实验室主任陶虎表示，通过调控蛋白质的降解速度，这种存储器还能够按照预设的时序可控销毁，从而用于信息保密。

值得一提的是，蚕丝蛋白在机械强度、生物兼容性、生物降解性、易于功能化和可调节的水溶性等方面都具有良好的表现。这些特性赋予了蚕丝硬盘极高的稳定性，使其能够在高湿度、高磁场或强辐射等恶劣环境下长期稳定工作，将蚕丝硬盘置于相对湿度90%或7 特斯拉磁场或25 千戈瑞强辐射环境下，存储的信息也不会丢失，因此，蚕丝蛋白存储技术有望应用于外太空等极端环境。

（摘编自科技日报）

基于陶瓷纳米纤维的耐高温柔性压力传感器

据报道，南方科技大学材料系郭传飞团队和物理系赵悦团队合作在知名期刊《Advanced Science》上发表一篇通讯论文，报道了一种基于陶瓷纳米纤维的柔性压力传感器，展现出优异的传感性能、耐用性、透气性和耐高温性能。

研究人员利用静电纺丝法制备得到一种具有良好力学柔性的TiO2纳米纤维薄膜材料，纤维的平均直径为120 nm。进而对该TiO2纳米纤维薄膜以及具有相同厚度的聚偏氟乙烯（PVDF）和聚乙烯醇（PVA）纳米纤维薄膜进行了应变为10%的循环压缩测试。在100 次循环后，TiO2薄膜的残余塑性形变量为2.2%，而PVDF 和PVA 的残余应变则分别为7.0%和8.4%。经过100 次压缩循环后，TiO2纳米纤维薄膜保持了初始最大应力的85%以上，相比之下，PVDF 和PVA 薄膜仅为48%和20%。

鉴于TiO2纳米纤维薄膜优异的力学性能，研究人员测试了基于不同厚度的TiO2纳米纤维薄膜的柔性压力传感器的灵敏度、检测极限、响应/弛豫时间和循环稳定性，并与相同厚度的聚合物纳米纤维薄膜传感器进行对比。测试结果表明，TiO2传感器具有高达4.4 kPa-1的灵敏度、16 ms 的响应时间、0.8 Pa 的检测限和大于五万次的压缩循环稳定性。

高孔隙率的陶瓷纳米纤维薄膜作为介电层具有良好的透气性能。研究人员利用喷涂银纳米线的织物作为柔性电极，制备得到一种透气可穿戴的柔性压力传感器，其水蒸气透过率达到835 ml/ m2·h，能够很好地满足人体皮肤对于透气的要求。同时，该传感器可以很好地反映人体的健康状态和运动情况，将其贴合在人体的不同部位可以得到不同的生理数据，还可以实现人体运动监测，如眨眼、手指弯曲，以及发声引起的声带微弱振动等。重要的是，结合高温电极，该传感器能够实现在370℃的高温条件下长时间工作，使柔性传感器在极端高温环境下的应用成为可能。

（摘编自RFID 世界网）

冠军推出专为电竞玩家设计的运动服装

美国运动服品牌冠军（Champion®）于8月26日推出为游戏玩家设计的新运动服装系列，该系列具有可满足电子竞技、休闲游戏玩家和粉丝特定需求的多项功能。

游戏玩家系列服装包括套头连帽衫，全拉链连帽衫和裤装。该系列采用柔软舒适的抓绒面料，并具有气味控制技术，可提升游戏玩家穿着的舒适度。

冠军品牌全球营销总监David Robertson 表示：“作为一个涵盖所有运动品类的服装品牌，我们希望为游戏玩家创建一种非正式的制服，通过Reverse Weave®专利，我们为游戏玩家进行了服装上的全新设计。”

FaZe 战队职业游戏玩家Nate Hill 表示：“我一直都很喜欢连帽衫，但这是我见过的第一个为游戏玩家设计的连帽衫。它在很多方面都很独特，从可以戴上耳机的超大兜帽，到足以装下我的控制器的超大口袋。这款连帽衫可添加不同样式的魔术贴装饰以适应不同的外观，此外，其还非常舒适和时尚。作为游戏玩家，这是一件必备的服装。”

（摘译自冠军运动系列/杜宇君）

牛仔服品牌威格计划到2030年减少50%用水量

8月27日，牛仔休闲服装品牌威格（Wrangler®）宣布其新的全球可持续发展目标：计划通过扩大其节水工作的范围，到2030年将用水量减少50%。这一目标是针对牛仔布供应链上的纤维生产、织物构造和产品整理阶段，这些阶段的用水量占牛仔布生产过程中总用水量的95%以上。

今年4月，威格宣布自2008年以来其在牛仔布产品的整理阶段节省了超过70 亿升水，相当于近40 亿人的每日饮用水量，已超过其原定的目标。

为了实现新目标，威格正在与欧洲牛仔服装行业环保峰会合作完成一项全面的水平衡研究，该研究将分析牛仔行业在各生产阶段的用水量以解决全球牛仔布供应链中用水量数据不一致的问题，旨在提供可靠的行业平均基准，该基准将公开提供给行业所有成员使用。威格将使用研究中产生的水强度基准来计算新技术创新所能实现的节水量，以实现新的用水目标。

除了在整理阶段的工作外，威格还将使新目标与牛仔布生产过程中其他两个关键项目结合：Indigood™泡沫染色和棉花生产中的节水措施。

（摘译自威格/杜宇君）

爱普生推出首款76 英寸工业染料热转移印花机

爱普生美国公司8月20日推出了首款76 英寸工业染料热转移印花解决方案——SureColor®F10070 印花机。 SureColor®F10070 是一款具备可靠性、通用性和全天候生产效率的印花机，其设计支持4.7 英寸的PrecisionCore®打印头和新型的可热插拔墨水系统。该印花机还具备连续精密卷绕对位性能，生产速度高达每小时2700 平方英尺。对于希望满足大批量订单要求的印刷车间来说，这是一个理想的解决方案，它能为运动服装、家居装饰、软标识等企业生产高质量、色彩亮丽的纺织品。

SureColor®F10070 配备了一系列工业级功能，可最大限度地提高生产率并支持连续生产。新用户可更换的4.7英寸PrecisionCore®打印头提供高生产率，并具有极佳的墨滴放置精度，可提供清晰的细节，鲜艳的色彩和出色的印花质量。SureColor®F10070 是爱普生第一款具有热插拔油墨系统的印花机，该系统可以在打印过程中自动从空墨盒切换到新墨盒，从而实现不间断打印。新的墨水系统将整体墨水成本降低了50%以上，并无需用户干预就能实现更长的打印时间。此外，这款设备还拥有9 英寸触摸屏控制面板，操作人员可以查看图像、监控打印、纸张和油墨状态，了解打印环境条件，并优化打印性能。

（摘译自爱普生美国公司/杜宇君）