弹性纤维伸长会变色 量产指日可待

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【大纪元2013年02月01日讯】(大纪元记者王明编译报导)英国及美国科学家研发出一种新的纤维,具有伸长时颜色会改变的特性。这项新发明可能带动变色衣服和弹性光纤的未来流行趋势。科学家表示,这种材料是由两种合成物组成,未来应用广泛,也极具量产潜力,未来可作为运动服的材料,并取代光子晶体光纤(PCF)。

据英国工程师网站(theengineer.co.uk)报导,英国艾斯特大学、剑桥大学、美国哈佛大学的研究人员共同开发了这种可伸长的纤维,他们研发的灵感来自于南美的一种莓果,它在阳光下呈现如肥皂泡泡或油污上的绚烂色彩。

这种特殊聚合纤维是由微结构材料构成,厚度一发生变化,可反射不同波长的光,换言之,当被拉长时,会发生颜色变化。

艾斯特大学其中一位研究人员维克希克(Peter Vukusic)教授说,这种特殊的纤维未来可能取代一种被称为光子晶体光纤(PCF)的光纤,其微结构的特性,能吸收光线。

维克希克说:“虽然传统的光子晶体光纤是由玻璃、石英或其他材料制造,但在一般情况下,缺乏伸展的特性,而这种拥有生物启发性的纤维,制成可被拉伸的成品,即可显现原本被限制在纤维内不同光线的潜力。”

另外,运动服也是极具潜力的应用方式,尤其是身体肌肉紧绷的位置,以及因为外来物体的强大压力,纤维感测温度升高,皆会造成颜色的变化。

这种纤维是由两种聚合物组成,材料结构的灵感源自于俗名为“劣质熊莓”(bastard hogberry)的水果,纤维制作过程,自顶部层次分明地排列下来,然后滚成数十微米直径的细圆筒。

纤维的顶部及底部分别反射不同波长的光,产生光束干涉现象,导致光亮颜色无法呈现,因此,一旦纤维被拉伸,及光的波长在纤维上反射的角度发生改变时,颜色即产生变化。

此研究是由哈佛大学科勒(Mathias Kolle)博士所指导,他们创造的纤维,是经由溶液溶解其中的材料,再制成分离的薄膜,以玻璃基板分层隔开。

维克希克说:“然后,必须把每一层的纤维与玻璃基板分离,这确实不是件简单的处理过程。我们先让纤维飘浮在水中,使底层的纤维自玻璃基板分开。再使用一种非常细的玻璃纤维作为轴心,从一侧卷成原筒状,这也是相当不容易的工作。”

“当卷动的纤维愈多,各层纤维最终聚集成同心圆筒。最后,将中间的轴心抽离,就成为具有伸缩性、圆筒状及多层的结构。”

研究小组宣称,纤维复制的方法,未来能扩充为大量生产的规模。

(责任编辑:张东光)

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