Kevlar

智能或功能纖維在可穿戴及其他高科技領(lǐng)域已顯示出較大潛力，但設(shè)計(jì)和制備結(jié)構(gòu)可控的智能或功能纖維仍然面臨挑戰(zhàn)。最近，中國(guó)科學(xué)院蘇州納米技術(shù)與納米仿生研究所氣凝膠團(tuán)隊(duì)通過(guò)一種彎曲剛度導(dǎo)向策略，制造出具有不同功能的有機(jī)相變纖維，并探索了其在不同領(lǐng)域的應(yīng)用前景（圖1）。首先，研究利用正溴丁烷/乙醇混合溶劑作為濕法紡絲的凝固浴，對(duì)Kevlar納米纖維（KNF）質(zhì)子化同時(shí)進(jìn)行疏水功能化，再通過(guò)超臨界干燥，制備出疏水的凱夫拉氣凝膠纖維（H-KAFs）；接著，以H-KAFs為載體，使有機(jī)相變材料石蠟（PW）限域于…

智能和功能纖維在包括可穿戴設(shè)備和其他高科技領(lǐng)域在內(nèi)的廣泛應(yīng)用中顯示出巨大的潛力，但設(shè)計(jì)和制造具有可管理結(jié)構(gòu)和多功能功能的智能纖維仍然是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。最近，中國(guó)科學(xué)院蘇州納米技術(shù)與納米仿生研究所科研團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了一種巧妙的彎曲剛度導(dǎo)向策略，以制造具有不同彎曲剛度的智能相變纖維，適用于各種應(yīng)用。具體而言，以疏水性凱夫拉氣凝膠纖維（H-KAFs）為多孔主體，石蠟為功能客體，制備了疏水性凱夫拉氣凝膠封閉石蠟纖維（PW@H-KAF），其中H-KAF由應(yīng)用兩步法使用含有乙醇和正溴丁烷混合物的特殊凝固浴對(duì) Ke…

極端環(huán)境下的防護(hù)設(shè)施的設(shè)計(jì)需要考慮到多種外界潛在的威脅。例如，為了應(yīng)對(duì)太空垃圾和太陽(yáng)能輻射等問(wèn)題，阿波羅時(shí)代的宇航服設(shè)計(jì)就運(yùn)用了Kevlar（聚對(duì)苯二甲酰對(duì)苯二胺）和Nomex（聚間二苯甲酰間苯二胺）兩種高分子材料。其中，Kelvar的強(qiáng)機(jī)械韌性源于其剛性的對(duì)位芳香聚酰胺骨架由有序的液晶溶液在纖維紡絲的應(yīng)力作用下自發(fā)排列并結(jié)晶。Nomex的隔熱性能源于其間位方向聚酰胺骨架，扭結(jié)的聚合物主鏈會(huì)抑制高分子堆積，從而熱量在無(wú)序的高分子鏈上緩慢傳遞。眾所周知，多層結(jié)構(gòu)常用于多功能材料的設(shè)計(jì)，但是實(shí)際上，…

根據(jù)Stefan-Boltzmann定律，單位面積輻射能量與發(fā)射率以及熱力學(xué)溫度的四次方成正比。因此，紅外隱身可以通過(guò)調(diào)節(jié)紅外發(fā)射率或調(diào)控溫度來(lái)實(shí)現(xiàn)。例如，制造具有微結(jié)構(gòu)的特殊表面可以改變目標(biāo)的紅外發(fā)射率，但微結(jié)構(gòu)并不賦予目標(biāo)可調(diào)的紅外發(fā)射率。量子阱、電致變色染料、相變材料等能夠動(dòng)態(tài)調(diào)控紅外輻射，然而，在調(diào)諧過(guò)程中通常需要持續(xù)耗電，且響應(yīng)速度慢、可調(diào)范圍窄、柔韌性差。此外，通過(guò)調(diào)控溫度可實(shí)現(xiàn)紅外隱身，然而隔熱毯等材料一般都比較厚重，易導(dǎo)致熱量積聚。可見(jiàn)，有效地隱藏目標(biāo)，使其對(duì)熱紅外探測(cè)器不可見(jiàn)仍…