導(dǎo)電"智能織物"有許多潛在應(yīng)用，但通常情況下，專用纖維通常不如普通材料制成的纖維柔軟靈活。然而，一種實驗性的新型雙面纖維既柔軟又導(dǎo)電。這種纖維由華盛頓州立大學(xué)的科學(xué)家團隊開發(fā)，由兩種物質(zhì)制成：從回收的 T 恤衫中提取的棉纖維素和一種名為聚苯胺的現(xiàn)有導(dǎo)電合成聚合物。

　　這種單股纖維兼具棉花的柔韌性和一種名為聚苯胺的聚合物的導(dǎo)電性。在可穿戴電子紡織品方面顯示出良好的潛力。華盛頓州立大學(xué)的研究人員在《碳水化合物聚合物》(Carbohydrate Polymers)雜志上詳細(xì)介紹了他們的研究成果。

　　一面是棉花，另一面是導(dǎo)電聚合物 圖/華盛頓州立大學(xué)

　　聚苯胺與棉纖維素結(jié)合在一起后會太脆，無法單獨形成可用的纖維。也就是說，這兩種材料并不是簡單地混合成一種同質(zhì)混合物。如果是這樣，聚苯胺就會被稀釋到失去導(dǎo)電性的程度。

　　為了解決這個問題，西悉尼大學(xué)的研究人員將從回收的 T 恤衫中提取的棉纖維素溶解到一種溶液中，并將導(dǎo)電聚合物溶解到另一種單獨的溶液中。然后將這兩種溶液并排合并在一起，擠出材料制成一根纖維。

　　在這項研究中，WSU 團隊努力克服將導(dǎo)電聚合物與棉纖維素混合的難題。聚合物是一種具有重復(fù)模式的大分子物質(zhì)。在這種情況下，研究人員使用了聚苯胺(又稱 PANI)，這是一種具有導(dǎo)電性能的合成聚合物，已被用于印刷電路板制造等應(yīng)用中。結(jié)果顯示界面結(jié)合良好，這意味著不同材料的分子在拉伸和彎曲過程中都能保持在一起。

　　首席科學(xué)家劉航正在處理一卷材 圖/料華盛頓州立大學(xué)的 Dean Hare

　　"我們將一種纖維分為兩部分：一部分是傳統(tǒng)的棉花：柔韌性和強度足以滿足日常使用，而另一面則是導(dǎo)電材料，"該研究的通訊作者、西悉尼大學(xué)紡織品研究員劉航說。"棉花可以支撐導(dǎo)電材料，而導(dǎo)電材料可以提供所需的功能。"

　　雖然還需要更多的開發(fā)工作，研究人員的想法是將這樣的纖維集成到服裝中，作為帶有柔性電路的傳感器貼片。這些補丁可以成為消防員、士兵或處理化學(xué)品的工人制服的一部分，以檢測是否接觸到危險物質(zhì)。其他應(yīng)用還包括健康監(jiān)測或運動襯衫，它們比目前的健身監(jiān)測器能做得更多。

　　劉航副教授領(lǐng)導(dǎo)的研究論文最近發(fā)表在《碳水化合物聚合物》雜志上。這項研究的其他作者包括第一作者劉旺成、趙子輝、梁丹、鐘偉紅和張金文。這項研究得到了美國國家科學(xué)基金會和沃爾瑪基金會項目的支持。

　　劉說："現(xiàn)在已經(jīng)有一些智能可穿戴設(shè)備，比如智能手表可以跟蹤你的運動和人體生命體征，但我們希望將來你的日常服裝也能實現(xiàn)這些功能。時尚并不像很多人認(rèn)為的那樣只是顏色和款式，時尚就是科學(xué)。"