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)隊通過一種彎曲剛度導(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Kevlar納米纖維（KNF）質(zhì)子化同時進(jìn)行疏水功能化，再通過超臨界干燥，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巨大的挑戰(zhàn)。最近，中國科學(xué)院蘇州納米技術(shù)與納米仿生研究所科研團(tuán)隊開發(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 Ke…

極端環(huán)境下的防護(hù)設(shè)施的設(shè)計需要考慮到多種外界潛在的威脅。例如，為了應(yīng)對太空垃圾和太陽能輻射等問題，阿波羅時代的宇航服設(shè)計就運用了Kevlar（聚對苯二甲酰對苯二胺）和Nomex（聚間二苯甲酰間苯二胺）兩種高分子材料。其中，Kelvar的強機(jī)械韌性源于其剛性的對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)的聚合物主鏈會抑制高分子堆積，從而熱量在無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，但是實際上，…

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，紅外隱身可以通過調(diào)節(jié)紅外發(fā)射率或調(diào)控溫度來實現(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、相變材料等能夠動態(tài)調(diào)控紅外輻射，然而，在調(diào)諧過程中通常需要持續(xù)耗電，且響應(yīng)速度慢、可調(diào)范圍窄、柔韌性差。此外，通過調(diào)控溫度可實現(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，有效地隱藏目標(biāo)，使其對熱紅外探測器不可見仍…