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朱美芳教授:用智能纖維編織神奇生活
2011-02-21  來源:中國聚合物網(wǎng)
    粗糙麻袋能變成舒適柔軟的服裝,采用了雜化材料的衣服會(huì)向你“噓寒問暖”,納米復(fù)合材料制造的人工器官比我們自己的“原裝件”工作得更好......乍一聽似乎不可思議,但智能纖維材料的問世有望讓這一切變成現(xiàn)實(shí)。前不久,在智能纖維材料領(lǐng)域成就卓著的東華大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院院長朱美芳,獲得了第七屆“中國青年女科學(xué)家獎(jiǎng)”。這位小時(shí)侯穿不起“的確良”的女科學(xué)家,二十余載潛心研究智能纖維,編織了一個(gè)神奇的纖維世界。

  聚丙烯細(xì)纖 : 比真絲還柔軟

  聚丙烯,通常用做窗簾、麻袋的化纖材料,可是在朱美芳手里,卻能讓它變成柔軟的衣服。朱美芳說:“聚丙烯纖維做細(xì)后還有個(gè)一個(gè)特點(diǎn):能夠?qū)。用這樣的纖維做成的衣服里層能導(dǎo)汗,外層能吸汗,穿在身上比真絲服裝還舒服,因?yàn)檎娼z只能吸汗不能導(dǎo)汗。”

  談到麻袋纖維變?nèi)彳浺路脑,朱美芳舉了這樣一個(gè)例子:淋浴龍頭如果不加蓮蓬頭,水流打在身上感覺很疼,而加了蓮蓬頭水壓被分散,水流就變成了一個(gè)個(gè)細(xì)流,沒有了不舒服的感覺。一根粗纖維變成很多細(xì)纖維制成的服裝,也是同樣的道理。

  從事教學(xué)科研20多年的朱美芳,先后做過30多項(xiàng)國家和地方的項(xiàng)目,但是將聚丙烯纖維做細(xì)這個(gè)項(xiàng)目卻讓她印象最為深刻。她告訴記者,因?yàn)檫@是她研究的第一個(gè)項(xiàng)目,而且一做就是十年。小時(shí)候向往著有一件“的確良”的朱美芳,用她的執(zhí)著和努力,十年磨一劍,終于獲得成功。

  雜化纖維 : 比純羊毛還舒適

  身上的衣服能聰明地根據(jù)人的身體情況“噓寒問暖”,這不是天方夜譚,而是智能纖維材料未來的應(yīng)用領(lǐng)域之一。朱美芳說,實(shí)現(xiàn)這些設(shè)想的前提是,開發(fā)出能對(duì)外界刺激產(chǎn)生響應(yīng)且可加工應(yīng)用的智能纖維材料。

  近年來,朱美芳在智能纖維領(lǐng)域取得了重要突破,她把“雜化材料”概念引入了纖維世界,通過新型合成方法和納米復(fù)合技術(shù)把不同的有機(jī)/無機(jī)材料復(fù)合在一起,達(dá)到多尺度、多維度和多組分的復(fù)合。這可以形象地理解為一個(gè)1+1>2的過程,讓不同的材料在納米的微觀世界中合而為一,變身成為新的且性能可控、功能更強(qiáng)的新材料。

  “一件純羊毛的羊毛衫并不是最好的,一定要含有5%或者10%的化學(xué)纖維。也就是說,一件真正的好衣服是將不同的纖維織到一起,這種雜化纖維在功能上威力大增,用它可以做成吸汗的襪子、抗菌的服裝、治療心血管疾病的床單、被子等!敝烀婪冀榻B說。

  納米凝膠:比“原裝”器官還好

  實(shí)驗(yàn)臺(tái)上一塊小小的透明材料,看起來就像QQ糖,當(dāng)你用力拉伸它時(shí),不論如何用力,它總能恢復(fù)原狀;用刀切割,永遠(yuǎn)也割不斷;把它放到水中,瞬間吸水后就漲成像吹起的大泡泡糖。這種拉不壞、切不斷而又具有超強(qiáng)吸水性的材料就是納米復(fù)合水凝膠,它是朱美芳和研究團(tuán)隊(duì)取得的一項(xiàng)重要研究成果。

  朱美芳告訴記者,納米復(fù)合水凝膠是一種重要的生物材料,可以廣泛應(yīng)用于藥物傳遞、人體組織修復(fù)等領(lǐng)域,這種新型納米復(fù)合材料被業(yè)內(nèi)專家評(píng)價(jià)為“迄今為止回彈性最好的納米復(fù)合水凝膠”。試想,在不遠(yuǎn)的將來,在我們的身體上,遍布各種由智能纖維織就的人造器官和組織,它們甚至比我們自身的血管或皮膚性能更優(yōu)良,而且可以更換,那將是多么神奇的景象。

  朱美芳教授目前正與上海市某醫(yī)院共同研究納米復(fù)合水凝膠材料在治療三叉神經(jīng)痛手術(shù)中的應(yīng)用,探討其替代滌綸作為動(dòng)脈與神經(jīng)之間隔絕材料的可能性。朱美芳說,復(fù)合凝膠材料具有優(yōu)良的力學(xué)性能和高吸水性,具有易于植入,材料彈性好,對(duì)神經(jīng)造成的壓力更小,有望替代目前常用的滌綸。該材料還在齒科修復(fù)、藥物緩釋等方面有潛在應(yīng)用。

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