科技日報記者 吳純新 通訊員 鄭婷
皮膚是人體表面直接與外界環境相接觸的組織，具備防護、調節體溫、新陳代謝等功能，但生活中卻時常受損。
千絲萬縷織成一塊布，可保暖御寒，也能成人之美。
人類制造出衣物，在人體皮膚與環境之間構筑一道屏障，保證人體健康、舒適。從麻棉絲綢裁剪衣物，到精心聚合、編織纖維，“穿衣”不再是一件家常事，成為實驗室新寵。
最“懂”你的衣服來了
生活中，蟲蟻叮咬、強烈紫外線輻射都會造成皮膚不適，甚至引發身體機能受損。當外界寒冷、高溫環境超越皮膚對人體溫度調節限度時，還會造成中暑、肢體凍傷、風濕病等傷害。
伴隨戶外運動流行和特殊作業環境需求增大，對織物透氣性、透濕性以及保暖性等性能要求越來越高。
體表溫度、濕度變化都會對人體舒適性產生一定影響，如何最大限度提高服裝對人體舒適性的調節功能，成為當前紡織品領域關注的重點問題。
基于此，武漢紡織大學技術研究院教授王棟團隊從高分子鏈結構設計出發，研發出新型具有熱濕調控功能的纖維，生產成本低、舒適性好、可穿戴的智能纖維面料。
首先通過在聚酯纖維中添加光熱轉換納米陶瓷顆粒，使得纖維材料具有光熱蓄能功能，制備出高效光熱轉換發熱聚酯纖維，經模擬人體著衣環境實驗，光熱轉換纖維顯示出較好的保溫性能。從市場反饋情況看，該纖維產品具有良好的商業前景，目前，相關成果已在中國石化儀征化纖建立千噸級生產線。
該團隊制備的智能聚酯纖維織物能根據人體微環境的溫度和濕度變化，智能調節織物的孔隙率。這種織物在干燥寒冷環境下，織物結構較為緊密，孔隙率較低，可以阻擋人體熱量和濕氣散失，達到保溫保濕目的；當織物處于潮濕悶熱環境下，織物結構會變得疏松，其孔隙率增大，促進人體的熱量和濕氣快速透過，達到干爽舒適目的。
王棟表示，這種主動根據微氣候溫濕度的變化自動對織物孔隙進行調節的手段，開創了一種全新人體熱濕舒適性解決方案，這項成果不僅能夠極大促進功能紡織品理念升級，還有望替代目前的熱濕管理紡織品，成為新一代廣泛應用的智能紡織品。目前，該成果已實現中試生產，針織面料通過市場驗證并取得良好評價。
智能織物讓生活更美好
“千變萬化一根絲，很多領域都能看到纖維材料的身影。”王棟如是說，紡織材料柔軟，有彈性，當直徑達到納米級時，暴露出來的面積就大，表面有用的物質就可最大程度地發揮作用。
一塊布如何發揮最大功用？
在王棟看來，如果組成這塊布的纖維足夠細，那它既可是耐熱防火的消防制服，也可是抗菌殺菌的防護材料，還能是感知病人身體狀況的傳感器、制作精密儀器所需要的過濾部件。
早在十萬年前，人類開始制造衣物，逐步從棉、毛、絲、麻等天然纖維到人造纖維，人們已經能成熟地加工出各種不同組織結構的機織物、針織物面料。
在科研人員手中，未來“科技布”是啥樣？溫度可調，濕度自控，還能感知身體細微變化，穿衣搭配也從視覺審美變成技術活了。
隨著生活水平提高，消費者對服裝需求更加系統全面，穿著舒適性成為大部分消費者首要關注因素。
“如果調控水和油的比例和混合力，使得油在水中變成一根細長的線狀，冷卻之后去掉水，就能獲得一‘根’油。”王棟介紹，根據這個方法，滌綸、尼龍等市面上常見的紡織材料可以制作成納米纖維，該技術在紡織行業并不常見。
由此，團隊提出不同于傳統溶液相轉化法制造精密過濾材料的研究思路。發明“多相熔融共混相分離成纖”及梯度覆膜技術，可綠色宏量制造出適用于聚合物納米纖維涂層膜材料。
目前，這一成果已建成國際首條年產500萬平方米的納米纖維梯度膜材料生產線，實現精密過濾分離材料國產化，廣泛應用在醫療健康、能源化工及微電子制造等領域。
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