新型纳米织物有如复杂仪器即可充电又可治病

美国康奈尔大学纺织纳米技术实验室制造出一种可以杀菌、导电、预防瘴气、吸附有害气体且可以把晶体管织入衬衫和礼服中的新型织物。“在纳米世界，我们可以在原子水平控制纤维素基材料。”实验室负责人、康奈尔大学纤维科学系副教授艾斯特罗扎如是说。如今，团队已经把棉纤维制成电子元件，例如晶体管和热敏电阻，所以与把电子元件加入到纤维中不同，研究人员直接将纤维制成了电子元件。



“这个课题使用碳纤维制作晶体管和其他组件，为电子产品与纺织物的无缝连接带来了一个新的视角，从而为独特的可穿戴电子设备的产生提供了可能。”艾斯特罗扎说。利用棉的不规则形貌，研究人员在天然棉纤维中加入含有纳米金颗粒的保形涂料和半导电及导电聚合物，以调节其性能。



不仅如此，研究人员还用导电棉线制作出一种可以为iPhone手机充电的衣服：将超薄的太阳能电池板裁剪成适当的形状并将USB充电插口埋在腰部，在西南方向受到激发的衣物可以捕捉到足够的阳光为手机和其他的手持设备充电。

这项技术可以嵌入到衬衫中测量心率和分析汗液，缝入枕头检测大脑信号，或者应用于具有加热和制冷功能的交互式纺织产品。另外，合成纳米颗粒并且把它们附在棉布上，不仅可以在不用染料的情况下对其表面进行着色，而且新的表面可以杀死99.9%的细菌，这可以用于预防感冒、流感和其他疾病。


艾斯特罗扎的两个学生使用金属有机骨架分子，制作了一个带着兜帽的紧身衣，以抵御携带疟疾病毒的蚊子。其他学生也使用金属有机骨架制作了能够以特定方式俘获有毒气体的面具和头巾。“我们希望利用这些分子的力量吸收气体并将金属有机骨架混入纤维中，这样，我们就可以制造出非常有效的过滤系统。”艾斯特罗扎解释说，他们还经常寻找可以将棉布做成帆布的新方法，以使其具有无限的现代用途。