電子紡織品的案例
基于高能量密度非對(duì)稱電容器的可編織自充電織物
電子紡織品(E-textiles)和柔性可穿戴電子作為一種新興技術(shù)越來(lái)越受到人們的廣泛關(guān)注，它可能會(huì)徹底改變我們未來(lái)的生活。目前，已經(jīng)有各種功能性電子器件如晶體管、壓力傳感器等可集成在纖維/織物中，用于健康/運(yùn)動(dòng)監(jiān)測(cè)、個(gè)人熱管理等。其中一個(gè)不可回避的問(wèn)題就是如何在不犧牲電子紡織品的舒適性、柔性和透氣性的條件下，為這些電子元件提供可持續(xù)的能源供應(yīng)。因此有必要針對(duì)目前可穿戴智能設(shè)備供能時(shí)間短及不可變形的兩個(gè)缺點(diǎn)，開(kāi)發(fā)集成可編織發(fā)電纖維和高能量密度柔性電容器纖維的自充電供能系統(tǒng)。
近日，中國(guó)科學(xué)院北京納米能源與系統(tǒng)研究所蒲雄研究員、胡衛(wèi)國(guó)研究員與王中林院士研究團(tuán)隊(duì)在自充電織物領(lǐng)域取得新進(jìn)展，相關(guān)研究發(fā)表在《Advanced functional materials》上，文中報(bào)道了一種基于紗線的能量采集摩擦納米發(fā)電機(jī)(Triboelectric Nanogenerators,TENG)和基于儲(chǔ)能紗線的非對(duì)稱超級(jí)電容器(Yarn-type Asymmetric Supercapacitors,Y-ASC)交織而成的自充電織物。非對(duì)稱電容器纖維具有可觀的柔性，可以直接編織到普通衣物中。此外，發(fā)電機(jī)紗線可編織成普通面料，具有比較理想的時(shí)尚設(shè)計(jì)，并且可以從人體日常運(yùn)動(dòng)中收集機(jī)械能得到高的輸出(60 V的開(kāi)路電壓和3 μA的短路電流)。該集成式自充電動(dòng)力紡織品可以在不需要其他電源充電的情況下驅(qū)動(dòng)電子表工作，在電子紡織品和可穿戴電子產(chǎn)品領(lǐng)域具有十分廣闊的應(yīng)用前景。
圖文速遞
圖1.用于能量收集的TENG紗線的輸出性能及工作機(jī)理。
a)鍍鎳/銅導(dǎo)電紗線在外殼包覆F-PDMS層用于編織TENG織物的示意圖。插圖為紗線的截面掃描電鏡圖像和EDS元素分布。b)經(jīng)化學(xué)修飾后表面含氟基團(tuán)的聚二甲基硅氧烷（F-PDMS）的示意圖。
展開(kāi) 中科院納米能源所孫其君課題組：面向智能織物的纖維基摩擦電化學(xué)晶體管
在柔性、功能化、智能化的自供電電子紡織品中有很大的應(yīng)用潛力。該成果以 “Fiber-shaped Triboiontronic Electrochemical Transistor”為題發(fā)表在Research上 (Research, 2021, 9840918)。
通過(guò)摩擦電納米發(fā)電機(jī)（TENG）可以很容易地獲取接觸起電誘導(dǎo)的摩擦電勢(shì)，這為調(diào)節(jié)半導(dǎo)體器件的電子輸運(yùn)特性提供了一種有效的方法。在機(jī)械行為衍生的多功能應(yīng)用方向發(fā)展出了：邏輯器件、多功能傳感器件、摩擦電子存儲(chǔ)器、智能柔性/可穿戴傳感器、觸覺(jué)傳感人工突觸和機(jī)械塑性神經(jīng)形態(tài)器件等。聚合物電解質(zhì)、離子液體和離子凝膠等作為柵極絕緣體材料，可以實(shí)現(xiàn)在較低柵極電壓下對(duì)短溝道效應(yīng)的抑制，并有效降低器件功耗。通過(guò)在電解質(zhì)/半導(dǎo)體界面上形成的雙電層（EDL），形成了極強(qiáng)的界面電場(chǎng)實(shí)現(xiàn)對(duì)半導(dǎo)體器件的高效調(diào)控。離子凝膠已經(jīng)在基于MoS2的摩擦離-電學(xué)晶體管中得到了成功的驗(yàn)證，顯示出優(yōu)異的電學(xué)性能，包括7個(gè)數(shù)量級(jí)的電流開(kāi)關(guān)比，摩擦調(diào)制閾值?75 μm、 摩擦亞閾值擺幅?20?μm/dec。
與雙電層晶體管不同，有機(jī)電化學(xué)晶體管（OECT）可以更有效地利用離子注入，離子可以穿透半導(dǎo)體層，使得整個(gè)溝道中摻雜狀態(tài)的改變。到目前為止，用于OECT的最有希望的材料之一是低帶隙導(dǎo)電聚合物PEDOT，它具有高導(dǎo)電性、環(huán)境穩(wěn)定性和以PEDOT：PSS形式存在的水分散性等優(yōu)勢(shì)。與傳統(tǒng)的電化學(xué)晶體管相比，纖維狀的OECT由于具有空氣穩(wěn)定性好、驅(qū)動(dòng)電壓低、與柔性襯底兼容、成本低等優(yōu)點(diǎn)而備受關(guān)注。然而，目前主流的柔性/可穿戴纖維電子器件和基于OECT的器件通常都是由電信號(hào)調(diào)制的，外部環(huán)境與電子器件之間缺乏直接的相互作用。此外，實(shí)現(xiàn)智能電子紡織品的一個(gè)關(guān)鍵步驟是使功能部件的制造過(guò)程與紡織品生產(chǎn)工藝兼容。
展開(kāi) 可穿戴｜劍橋大學(xué)開(kāi)發(fā)新型電子織物，可被制成電視功能窗簾或智能衣物
研究人員基于此方案，使用纖維編織了一些電子組件，其可靠性和耐用性得到了整體提高。最后，他們還使用導(dǎo)電粘合劑和激光焊接技術(shù)將多個(gè)光纖組件連接在了一起。
結(jié)合這些技術(shù)，研究人員最終通過(guò)現(xiàn)有成熟的、可擴(kuò)展的紡織品制造工藝將多種功能模塊整合到一塊大尺寸的智能織物上。
由此技術(shù)制造的智能織物可以用作顯示器、監(jiān)控各種輸入或存儲(chǔ)能量以備后用。該織物可以檢測(cè)射頻、觸摸、光線和溫度信號(hào)。它也可以卷起來(lái)，因?yàn)樗鞘褂矛F(xiàn)有成熟紡織工藝制造的?？梢韵胂?，未來(lái)我們可以用這種方式制造大尺寸可卷起的功能性織物。
研究人員表示，他們的這種織物顯示器原型為下一代電子紡織品應(yīng)用鋪平了道路，應(yīng)用領(lǐng)域包括可以產(chǎn)生和儲(chǔ)存自身能源的智能和節(jié)能建筑、物聯(lián)網(wǎng) (IoT)、分布式傳感器網(wǎng)絡(luò)和交互式顯示器等領(lǐng)域。
“我們的這種方法建立在微納米技術(shù)、顯示器、傳感器、能源技術(shù)和現(xiàn)有紡織制造工藝的融合之上，”劍橋大學(xué)工程系與Luigi Occhipinti博士以及Manish Chhowalla教授共同領(lǐng)導(dǎo)這項(xiàng)研究的Jong min Kim教授說(shuō)道，“這是我們朝著在日常應(yīng)用中充分利用可持續(xù)、便捷電子纖維和電子紡織品方向邁出的重要一步，而且這也僅僅是個(gè)開(kāi)始?！?“通過(guò)集成基于光纖的電子、光子、傳感和能源功能，我們可以設(shè)計(jì)和制造出全新類別的智能設(shè)備和系統(tǒng)，”同樣來(lái)自劍橋大學(xué)工程系的Occhipinti博士說(shuō)，“通過(guò)釋放紡織品制造的全部潛力，我們很快就會(huì)看到自供電物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備無(wú)縫集成到日常物品和許多其他行業(yè)應(yīng)用中?！?目前，這些研究人員正在與歐洲的一些合作者展開(kāi)合作，以期望將該技術(shù)用到人們?nèi)粘＝佑|的生活物品上。另外，他們還有一個(gè)研究方向——將一些可持續(xù)材料整合為纖維，進(jìn)而提供一種新型能源紡織系統(tǒng)。
展開(kāi) 汽車內(nèi)飾紡織品的阻燃整理
進(jìn)入 20 世紀(jì) 60、70 年代，紡織品阻燃技術(shù)發(fā)展很快，各個(gè)國(guó)家開(kāi)始制定各種防火法規(guī)及阻燃性能評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。目前的紡織品阻燃發(fā)展方向主要在以下幾個(gè)方面：1、開(kāi)發(fā)新型阻燃劑，解決阻燃劑的毒性、耐久性、特效性及甲醛等問(wèn)題；2、研究紡織纖維的燃燒性能和阻燃理論；3、完善紡織品阻燃性能測(cè)試方法；4、制定和完善紡織品的阻燃法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn).
燃燒過(guò)程需要可燃物、熱和氧氣三個(gè)要素，因此阻燃可以從這三個(gè)方面著手，現(xiàn)在的研究認(rèn)為阻燃機(jī)理主要有以下幾種：1、覆蓋層作用，在纖維表面形成覆蓋層隔絕氧氣并阻止可燃?xì)怏w的擴(kuò)散；2、氣體稀釋作用，阻燃劑吸熱分解，放出氮?dú)?、二氧化碳、氨、二氧化硫等稀釋空氣中的氧氣及可燃?xì)怏w，產(chǎn)生的氣體還有散熱降溫的作用；3、吸熱作用，某些阻燃劑在高溫下發(fā)生相變或脫水、脫鹵化氫等吸熱分解反應(yīng)，降低聚合物表面和燃燒區(qū)域的溫度，從而減慢高聚物的熱分解速度來(lái)起到阻燃作用；4、熔滴作用，滌綸的阻燃大多以此方式實(shí)現(xiàn)，在阻燃劑作用下纖維材料發(fā)生解聚，熔融溫度降低，纖維在裂解之前軟化、收縮、熔融滴落，大部分熱量被帶走，從而中斷燃燒過(guò)程；5、終止自由基鏈反應(yīng)，氣相阻燃劑的作用主要是將高能量的自由基 HO·和 H·轉(zhuǎn)化成穩(wěn)定的自由基，抑制燃燒過(guò)程的進(jìn)行，達(dá)到阻燃目的。
阻燃劑按化合物的類型來(lái)分主要有無(wú)機(jī)阻燃劑和有機(jī)阻燃劑兩大類。無(wú)機(jī)阻燃劑是一種無(wú)鹵阻燃劑，具有安全性高、抑煙、無(wú)毒、價(jià)廉等優(yōu)點(diǎn)，主要包括無(wú)機(jī)水和金屬化合物、硅系阻燃劑、無(wú)機(jī)磷系阻燃劑和可膨脹石墨等；有機(jī)阻燃主要包括鹵素（氯系、溴系）阻燃劑、磷系阻燃劑，該類阻燃劑因阻燃元素不同而具有不同的特性。但鹵系阻燃劑在燃燒過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生 HBr、HCl 等刺激氣體，歐盟已停止使用。
展開(kāi) 
詳解防螨紡織品：原理、功能、實(shí)現(xiàn)方法
防螨紡織品
具有防螨抗菌效能的紡織品不僅可以抑螨、驅(qū)螨，有效防止與塵螨有關(guān)疾病的發(fā)生，還可以抗菌、抑制細(xì)菌的繁殖，進(jìn)而達(dá)到改善生活環(huán)境的目的。基于紡織品的應(yīng)用場(chǎng)合及螨蟲(chóng)生存條件，目前紡織品的防螨措施一般包括化學(xué)防螨、物理防螨以及天然纖維防螨。
化學(xué)防螨
化學(xué)防螨是利用化學(xué)方法殺死、驅(qū)避螨蟲(chóng)，其使用的化學(xué)防螨劑包括殺螨劑和驅(qū)螨劑。殺螨劑機(jī)制是以破壞螨蟲(chóng)的神經(jīng)功能、表皮、生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖以達(dá)到殺螨的目的；驅(qū)螨劑是在味覺(jué)、嗅覺(jué)以及信息素的作用下，阻止螨蟲(chóng)接近或抑制其繁殖。
后整理法是一種較早的防螨紡織品常規(guī)處理技術(shù)，實(shí)施方法有噴淋、浸軋、涂層等。該技術(shù)生產(chǎn)工序簡(jiǎn)單且使用范圍廣，缺點(diǎn)是耐久性不佳，防螨性能隨著使用和洗滌減弱。當(dāng)前研究采用微膠囊技術(shù)、黏合技術(shù)、交聯(lián)技術(shù)等新工藝，使防螨整理劑能在纖維表面形成一層彈性膜，可提高防螨織物的性能并具有較好的耐久性。
近年來(lái)，防螨功能性纖維的應(yīng)用取得了較大進(jìn)展。目前，比較常用的防螨功能性纖維制造方法主要有兩種：在聚合物聚合過(guò)程中添加防螨整理劑然后進(jìn)行紡絲，或在聚合物紡絲過(guò)程中施加防螨整理劑，如日本鐘紡公司以腈綸纖維為基材，在其處于凝膠狀態(tài)時(shí)涂以防螨整理劑，使防螨整理劑滲入纖維表層之下，提高了防螨效果。此外，采用接枝技術(shù)將抗菌防螨基團(tuán)接枝到纖維的反應(yīng)基上等方法也可以制成防螨纖維。
物理防螨
按照過(guò)濾理論，濾材中的纖維越細(xì)，比表面積越大，孔徑越小，過(guò)濾精度和濾效越好，因此，通過(guò)提高織物密度可阻止螨蟲(chóng)或其他過(guò)敏源的入侵進(jìn)而達(dá)到防螨目的。如日本東麗公司防螨被褥“克利尼克”高密度面料，其防螨率達(dá)到90%；此外，美國(guó)杜邦公司生產(chǎn)的非織造布“特衛(wèi)強(qiáng)”以及德國(guó)科德寶公司的超細(xì)纖維布“依沃瓏”均為這類產(chǎn)品。物理防螨方法可以避免或減少化學(xué)試劑的使用，且防螨效果持久。
展開(kāi) 紡織品的熒光反應(yīng)與熒光增白劑，你了解嗎？
我國(guó)在2006年由國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)又頒布了GB/T 20708-2006《紡織助劑產(chǎn)品中部分有害物質(zhì)的限量及測(cè)定》，該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了紡織助劑產(chǎn)品中有害芳香胺（≤30mg/kg，比染料標(biāo)準(zhǔn)更為嚴(yán)格）、重金屬及甲醛的限量、試驗(yàn)方法、檢驗(yàn)規(guī)則、試驗(yàn)報(bào)告。
在紡織工業(yè)中應(yīng)用熒光增白劑，面市的經(jīng)過(guò)各種加工處理后的紡織品，其安全性也有強(qiáng)制性安全技術(shù)規(guī)范作為保障。我國(guó)現(xiàn)行的GB 18401-2010《國(guó)家紡織產(chǎn)品基本安全技術(shù)規(guī)范》，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了嬰幼兒用品、直接接觸皮膚的產(chǎn)品、非直接接觸皮膚的產(chǎn)品的基本安全技術(shù)要求、試驗(yàn)方法、檢驗(yàn)規(guī)則及實(shí)施與監(jiān)督，其中對(duì)禁用可分解芳香胺染料、甲醛限量、pH值等提出了要求。
另外有：9種熒光增白劑的測(cè)試方法F
Z
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展開(kāi) 一種基于隔熱紡織品(TI-textile)的TENG (TI-TENG)
由于大多數(shù)電子可穿戴設(shè)備是由傳統(tǒng)電池供電的，它們不具有可持續(xù)性，并且不方便在戶外充電/維護(hù)。開(kāi)發(fā)具有自供電傳感器的戶外可穿戴設(shè)備對(duì)于解決廢棄電池的不可持續(xù)性和潛在的環(huán)境污染問(wèn)題非常重要。
在物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，摩擦納米發(fā)電機(jī)(TENG)將周圍隨機(jī)、無(wú)序、低頻的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，被認(rèn)為是解決能源供應(yīng)問(wèn)題的極具前景的技術(shù)一些極端情況或環(huán)境中的問(wèn)題。在TENG的輔助下，自供電的戶外可穿戴監(jiān)控系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)并易于使用，這對(duì)于戶外愛(ài)好者從事長(zhǎng)期徒步旅行或體育活動(dòng)是非常必要的。在過(guò)去的幾年里，科學(xué)家們一直在努力提高TENG的輸出性能。
在已報(bào)道的可穿戴式TENG中，紡織式TENG可方便地用于人體運(yùn)動(dòng)監(jiān)測(cè)和供電，其靈活性、適用性、透氣性、可負(fù)擔(dān)性和可規(guī)?；a(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)越來(lái)越受到人們的關(guān)注。戶外服裝可以保護(hù)人體抵御寒風(fēng)，但它們的重量和厚度通常會(huì)導(dǎo)致長(zhǎng)時(shí)間戶外活動(dòng)不舒服。因此，在降低功能性戶外服裝的重量/厚度的同時(shí)，提高其保溫性能是十分重要的。到目前為止，關(guān)于這一點(diǎn)的功能性戶外服裝的研究還很缺乏，特別是結(jié)合紡織品TENG的具有能量收集能力和交互性應(yīng)用的智能戶外服裝。
02
成果掠影
近日，中國(guó)科學(xué)院北京納米能源與系統(tǒng)研究所王中林院士和孫其君研究員團(tuán)隊(duì)展示了一種基于隔熱紡織品(TI-textile)的TENG (TI-TENG)，它由多個(gè)功能層組成，包括關(guān)鍵的摩擦電氣化層、鍍銀尼龍電極、防風(fēng)外層紡織品和內(nèi)層紡織品襯里。通過(guò)材料改性和結(jié)構(gòu)優(yōu)化可以提高TI-TENG的摩擦輸出性能。制備的TI-TENG被證明具有多功能(例如，隔熱和抗菌性能)和智能(例如，傳感和能量收集功能)。此外，利用TI-TENG作為自供電可穿戴傳感器和人機(jī)交互界面，開(kāi)發(fā)了一種智能人體運(yùn)動(dòng)監(jiān)測(cè)和戶外無(wú)線信號(hào)傳輸系統(tǒng)，可在戶外活動(dòng)中一鍵呼叫緊急救援。
展開(kāi) 新型碳納米管傳感器催生可穿戴的智能紡織品
托斯滕森說(shuō)：“我們?cè)O(shè)計(jì)了一個(gè)解決方案，在實(shí)驗(yàn)室之外進(jìn)行測(cè)試并獲取數(shù)據(jù)：穿戴有這些新穎的紡織品的測(cè)試者走在街上、家里、任何其他地方的時(shí)候，才開(kāi)始記錄他們的數(shù)據(jù)。”
特拉華大學(xué)的機(jī)械工程博士、論文的主要作者SagarDoshi，在項(xiàng)目中負(fù)責(zé)的是制造傳感器、優(yōu)化它們的靈敏度、測(cè)試它們的力學(xué)性能、并將它們集成到鞋子中。他已經(jīng)在進(jìn)行初步測(cè)試的人員身上佩戴了傳感器。他們到目前為止已經(jīng)獲取了兩種數(shù)據(jù)：傳感器收集的數(shù)據(jù)和需要花費(fèi)數(shù)千美元的實(shí)驗(yàn)室設(shè)備壓力板收集的數(shù)據(jù)。
Doshi表示：“這種低成本的傳感器薄而且靈活，所以有可能制造出集成有電子產(chǎn)品的定制鞋類和服裝，用來(lái)存儲(chǔ)日常生活中的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)。研究人員或治療師可以對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，以評(píng)估運(yùn)動(dòng)效果或者降低醫(yī)療成本?！边@項(xiàng)技術(shù)在運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)、手術(shù)后恢復(fù)以及評(píng)估兒童運(yùn)動(dòng)障礙方面也有很大的應(yīng)用前景。
位于威爾明頓的阿爾弗雷德·杜邦兒童醫(yī)院兒童臨床研究和發(fā)展中心主任、特拉華大學(xué)材料科學(xué)和工程學(xué)院的附屬生物醫(yī)學(xué)工程和生物科學(xué)系教授羅伯特·阿金斯說(shuō)：“想要在短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)從現(xiàn)實(shí)環(huán)境中收集兒童的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)是很有挑戰(zhàn)性的。這種薄薄的、靈活的、高度敏感的傳感器可以幫助物理治療師和醫(yī)生遠(yuǎn)程評(píng)估孩子的運(yùn)動(dòng)情況。這意味著臨床醫(yī)生可以收集更多的數(shù)據(jù)，并可能以一種成本效益更高的方式收集到更好的數(shù)據(jù)，而不需要病人像傳統(tǒng)的方法那樣頻繁地出入診所?！?跨學(xué)科的合作對(duì)于發(fā)展未來(lái)應(yīng)用是至關(guān)重要的。工程師在特拉華大學(xué)有一個(gè)能夠同教師和學(xué)生合作交流的獨(dú)特機(jī)會(huì)。這些老師和同學(xué)來(lái)自特拉華大學(xué)的健康科學(xué)學(xué)院，負(fù)責(zé)科學(xué)、技術(shù)和校園先進(jìn)研究（STAR）項(xiàng)目的工作。
Doshi表示：“我們作為工程師能夠開(kāi)發(fā)出新的材料和傳感器，但我們并不總是完全理解醫(yī)生、理療師和病人所面臨的關(guān)鍵問(wèn)題。
展開(kāi) 新型碳納米管、傳感器、智能紡織品
托斯滕森說(shuō)：“我們?cè)O(shè)計(jì)了一個(gè)解決方案，在實(shí)驗(yàn)室之外進(jìn)行測(cè)試并獲取數(shù)據(jù)：穿戴有這些新穎的紡織品的測(cè)試者走在街上、家里、任何其他地方的時(shí)候，才開(kāi)始記錄他們的數(shù)據(jù)?！?特拉華大學(xué)的機(jī)械工程博士、論文的主要作者SagarDoshi，在項(xiàng)目中負(fù)責(zé)的是制造傳感器、優(yōu)化它們的靈敏度、測(cè)試它們的力學(xué)性能、并將它們集成到鞋子中。他已經(jīng)在進(jìn)行初步測(cè)試的人員身上佩戴了傳感器。他們到目前為止已經(jīng)獲取了兩種數(shù)據(jù)：傳感器收集的數(shù)據(jù)和需要花費(fèi)數(shù)千美元的實(shí)驗(yàn)室設(shè)備壓力板收集的數(shù)據(jù)。
Doshi表示：“這種低成本的傳感器薄而且靈活，所以有可能制造出集成有電子產(chǎn)品的定制鞋類和服裝，用來(lái)存儲(chǔ)日常生活中的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)。研究人員或治療師可以對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，以評(píng)估運(yùn)動(dòng)效果或者降低醫(yī)療成本?！边@項(xiàng)技術(shù)在運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)、手術(shù)后恢復(fù)以及評(píng)估兒童運(yùn)動(dòng)障礙方面也有很大的應(yīng)用前景。
位于威爾明頓的阿爾弗雷德·杜邦兒童醫(yī)院兒童臨床研究和發(fā)展中心主任、特拉華大學(xué)材料科學(xué)和工程學(xué)院的附屬生物醫(yī)學(xué)工程和生物科學(xué)系教授羅伯特·阿金斯說(shuō)：“想要在短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)從現(xiàn)實(shí)環(huán)境中收集兒童的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)是很有挑戰(zhàn)性的。這種薄薄的、靈活的、高度敏感的傳感器可以幫助物理治療師和醫(yī)生遠(yuǎn)程評(píng)估孩子的運(yùn)動(dòng)情況。這意味著臨床醫(yī)生可以收集更多的數(shù)據(jù)，并可能以一種成本效益更高的方式收集到更好的數(shù)據(jù)，而不需要病人像傳統(tǒng)的方法那樣頻繁地出入診所。”
跨學(xué)科的合作對(duì)于發(fā)展未來(lái)應(yīng)用是至關(guān)重要的。工程師在特拉華大學(xué)有一個(gè)能夠同教師和學(xué)生合作交流的獨(dú)特機(jī)會(huì)。這些老師和同學(xué)來(lái)自特拉華大學(xué)的健康科學(xué)學(xué)院，負(fù)責(zé)科學(xué)、技術(shù)和校園先進(jìn)研究（STAR）項(xiàng)目的工作。
Doshi表示：“我們作為工程師能夠開(kāi)發(fā)出新的材料和傳感器，但我們并不總是完全理解醫(yī)生、理療師和病人所面臨的關(guān)鍵問(wèn)題。
展開(kāi) 崔屹《Nature》子刊：集成汗液蒸發(fā)和熱傳導(dǎo)的紡織品！
圖1.用于個(gè)人排汗管理的熱傳導(dǎo)和汗液傳輸集成冷卻（i-Cool）紡織品的功能結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及其工作機(jī)制示意圖
在上述 i-Cool 功能結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則的基礎(chǔ)上，選擇了銅 (Cu) 和尼龍6納米纖維進(jìn)行概念驗(yàn)證。值得一提的是，Cu和尼龍6納米纖維并不是唯一的選擇。在這里，Cu以其非凡的導(dǎo)熱性（~400 W m-1 K-1）而聞名，并且尼龍6納米纖維能夠吸水。制造的i-Cool(Cu) 紡織品的照片如圖2a所示 。尼龍6納米纖維不僅覆蓋了Cu的頂部表面，而且還填充了孔隙內(nèi)部，如圖2b插圖中i-Cool (Cu)紡織品底部的放大照片所示 。Cu骨架上的納米纖維比Cu基體孔隙中的納米纖維更致密，納米纖維之間的空隙空間更小，這可以在圖2b的掃描電子顯微鏡（SEM）圖像中清楚地觀察到。形貌差異導(dǎo)致的毛細(xì)管差異有利于水從內(nèi)表面到外表面的單向定向輸送。為了評(píng)估 i-Cool (Cu) 紡織品的性能，選擇棉紡織品作為主要對(duì)比紡織品，源于它是最廣泛和接受度最高的紡織品。
展開(kāi) 紡織品色牢度檢測(cè)需要注意哪些要點(diǎn)
首先第一道工序就是根據(jù)檢測(cè)的標(biāo)準(zhǔn)要求準(zhǔn)備好試驗(yàn)的樣品，簡(jiǎn)稱試樣。將試樣裁剪好并根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)中的要求或企業(yè)客戶指定的要求來(lái)選擇多纖維貼襯或者是單纖維貼襯。在選擇好與試樣貼合的貼襯后，進(jìn)行試樣的縫合，形成組合試樣。在這里需要注意的有以下幾點(diǎn)：
(1)收到檢測(cè)任務(wù)單時(shí)，首先要核對(duì)好樣品是否與任務(wù)單描述相符合。例如，樣品的顏色、樣品的數(shù)量、樣品是針織還是梭織等信息。
(2)當(dāng)核對(duì)樣品信息無(wú)誤后便開(kāi)始根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)或客戶要求著手裁剪試樣的尺寸。在裁剪的過(guò)程中，要清楚地明白標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的貼襯織物是多纖維貼襯還是單纖維貼襯。多纖維貼襯，在裁剪的過(guò)程中就要注意要所有的顏色與多纖維貼襯織物的六種纖維條互相垂直，這也是非常重要的一點(diǎn)。假若不能一次性包含所有的顏色的試樣，那么就要準(zhǔn)備多組的試樣來(lái)進(jìn)行測(cè)試，保證試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確可靠性。
(3)將試樣按照標(biāo)準(zhǔn)要求裁剪好后便與選擇好的貼襯沿著貼襯的一短邊進(jìn)行縫合，這樣就完成了試驗(yàn)的組合試樣。同時(shí)要將組合試樣放準(zhǔn)，放對(duì)在規(guī)定好的相應(yīng)位置為后面進(jìn)行試驗(yàn)的人員做好準(zhǔn)備。
按標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行試驗(yàn)操作
由于組合試樣的制備與試驗(yàn)的過(guò)程是分開(kāi)人員進(jìn)行操作的，因此在試驗(yàn)這一道工序的時(shí)候，需要根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的要求配制相應(yīng)的試驗(yàn)用的溶液進(jìn)行試驗(yàn)。如何把好試驗(yàn)這一關(guān)應(yīng)做好以下幾點(diǎn)：
(1)首先是儀器設(shè)備方面。在工作前就必須檢查儀器設(shè)備的有效性以確保試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確可靠性。檢查儀器設(shè)備是否正常運(yùn)行是每天開(kāi)始工作前必須要做的事情。下班前儀器設(shè)備的清洗以及維護(hù)也是確保儀器設(shè)備壽命的一種有效可行的方法之一。
(2)開(kāi)始進(jìn)行試驗(yàn)前需要檢查汗?jié)n的耐堿性以及耐酸性的組合試樣是否放置在正確的位置并相應(yīng)做好標(biāo)記以確保試驗(yàn)過(guò)程的準(zhǔn)確性。在規(guī)定的浴比，時(shí)間，重錘質(zhì)量以及樣品放置的數(shù)量等問(wèn)題要嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)要求要進(jìn)行，才能夠確保試驗(yàn)出來(lái)的數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確可行有效性。
(3)對(duì)于難以完全潤(rùn)濕的樣品
展開(kāi) 
我國(guó)化纖產(chǎn)量占全球七成 紡織品回收率卻不足10%
據(jù)中國(guó)紡織工業(yè)聯(lián)合會(huì)測(cè)算，如果我國(guó)廢舊紡織品能全部循環(huán)利用，相當(dāng)于一年可節(jié)約原油2400萬(wàn)噸、節(jié)約近1/3的棉花種植面積、減少8000萬(wàn)噸的二氧化碳排放。
中國(guó)工程院咨詢研究項(xiàng)目“廢舊化纖紡織品資源再生循環(huán)技術(shù)發(fā)展戰(zhàn)略研究”成果發(fā)布會(huì)近日在北京召開(kāi)，研究報(bào)告在深度梳理比較國(guó)內(nèi)外廢舊化纖紡織品資源再生循環(huán)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)的基礎(chǔ)上，提出了我國(guó)廢舊化纖紡織品資源再生循環(huán)的重點(diǎn)任務(wù)，明確了全產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)體系的發(fā)展方向。
我國(guó)是世界化纖生產(chǎn)與應(yīng)用大國(guó)，2016年化纖總產(chǎn)量達(dá)到4944萬(wàn)噸，占全球化纖總量的69.4%，紡織纖維的加工總量5420萬(wàn)噸，其中化纖占84.23%，居主導(dǎo)地位。在行業(yè)快速發(fā)展、消費(fèi)量激增的同時(shí)，廢舊化纖紡織品的處理問(wèn)題也隨之而來(lái)。預(yù)計(jì)到“十三五”時(shí)期末，我國(guó)廢舊化纖紡織品的產(chǎn)生量可達(dá)近兩億噸，但我國(guó)紡織品回收利用率不足10%，比起發(fā)達(dá)國(guó)家，存在明顯差距。
廢舊化纖紡織品被當(dāng)作垃圾進(jìn)行填埋或焚燒等簡(jiǎn)單處理，不僅嚴(yán)重污染了環(huán)境，而且造成極大的資源浪費(fèi)。尋求再生循環(huán)利用已成為我國(guó)紡織行業(yè)發(fā)展的迫切需求。 據(jù)中國(guó)工程院院士蔣士成介紹，為促進(jìn)我國(guó)化纖再生行業(yè)的良性發(fā)展和全面升級(jí)，中國(guó)工程院于2017年設(shè)立“廢舊化纖紡織品資源再生循環(huán)技術(shù)發(fā)展戰(zhàn)略研究”咨詢項(xiàng)目，由紡織領(lǐng)域院士牽頭，依托東華大學(xué)，并邀請(qǐng)相關(guān)高校院所、代表性企業(yè)的專家等40余人參與研究。歷時(shí)一年多，形成研究報(bào)告和院士建議。
“化纖再生循環(huán)是化纖產(chǎn)業(yè)新時(shí)期的重要方向?！?/span>
展開(kāi) 紡織品防水測(cè)試篇 - AATCC 127耐靜水壓測(cè)試
符合標(biāo)準(zhǔn)：
GB/T 4744、AATCC 127、ERT 120-1 160-0、BS EN20811/3321/3424、AFNOR G07-057、ISO 811、JIS L1092A、JIS L1092.B-a、JIS L1092 B-b、ASTM F903C、ASTM F1670、ASTM F1671、EN 1734、ISO 1420、FZ/T01004
技術(shù)參數(shù)：
1、測(cè)試壓力:0-5000mbar(5000cmW.G)
2、壓力精度: 分辨率0.1 mbar
3、測(cè)試面積:100cm2(可選10cm2，19.63cm2，26cm2，28cm2)
4、壓力增長(zhǎng)速率：可根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)選擇，也可輸入指定數(shù)值
5、測(cè)試單位可選(mbar/kPa/Pa/cm w.c /mm w.c)
6、樣品最大厚度:40mm
7、壓縮空氣要求: 6-8 bar (清潔干燥空氣)
8、報(bào)警時(shí)間: 0- 9,999 min(可根據(jù)壓力或時(shí)間設(shè)置)
9、氣動(dòng)夾具
測(cè)試方法：
采用動(dòng)態(tài)測(cè)試，靜態(tài)測(cè)試和自定義程序法測(cè)試，用來(lái)檢測(cè)紡織品在一定壓力下的拒水性能。試樣被固定在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定面積的測(cè)試區(qū)域上，通過(guò)空壓機(jī)將0-5bar的空氣加入一個(gè)充滿蒸餾水的水罐中，水罐連接測(cè)試頭，將一定的壓力傳遞給試樣。壓力曲線實(shí)時(shí)顯示在操作屏幕上，內(nèi)置各種測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)，方便用戶使用。
織物滲水性測(cè)試儀測(cè)試法：
織物滲水性測(cè)試儀主要用于檢測(cè)防水服、雨衣、帳篷、防水袋、防水手套系列的產(chǎn)品。
展開(kāi) 東華大學(xué)王宏志團(tuán)隊(duì)Nature Communications：兩棲能源紗線與紡織品的連續(xù)化制備
能源紗線的光學(xué)顯微照片
【成果簡(jiǎn)介】
近日，東華大學(xué)王宏志教授課題組在可穿戴能源領(lǐng)域取得新進(jìn)展，相關(guān)研究成果以《兩棲能源紗線與紡織品的連續(xù)化與規(guī)?；苽洹?“Continuous and scalable manufacture of amphibious energy yarns and textiles”)為題發(fā)表于國(guó)際知名學(xué)術(shù)期刊《自然?通訊》(Nature Communications)。東華大學(xué)系論文第一完成單位，東華大學(xué)材料學(xué)院博士生龔維為第一作者，侯成義副研究員、張青紅研究員、王宏志教授為共同通訊作者。
隨著可穿戴電子設(shè)備的快速發(fā)展，人們對(duì)可穿戴能源的需求逐漸增大。由于傳統(tǒng)電池存在缺乏柔韌性、不可拉伸、難以編織等局限性，柔性隨身能源材料與器件發(fā)展獲得了大量關(guān)注。目前可穿戴電源的研究多數(shù)展示了“佩戴”形式的能源器件，其主要作為服裝的附加品，仍缺乏穿著舒適性。相比之下，服裝本體是現(xiàn)成的物理載體，是更為理想的可穿戴功能集成平臺(tái)。鑒于此，研究團(tuán)隊(duì)認(rèn)為纖維、紗線、織物將成為新一代發(fā)電載體。然而，成熟的發(fā)電技術(shù)，如光伏、熱電、壓電/摩擦電等，與服裝材料和紡織工業(yè)的結(jié)合尚存在挑戰(zhàn)。目前能源紡織品難以規(guī)?；a(chǎn)、能源器件的性能易受環(huán)境濕度影響，而且尚缺乏利用單根紗線實(shí)現(xiàn)發(fā)電的技術(shù)?！澳茉匆隆钡拈_(kāi)發(fā)仍任重道遠(yuǎn)。
基礎(chǔ)研究與工程化技術(shù)開(kāi)發(fā)“兩開(kāi)花”
在本工作中，研究人員利用工業(yè)級(jí)的紡絲設(shè)備實(shí)現(xiàn)了可拉伸摩擦發(fā)電紗線的連續(xù)化與規(guī)?；a(chǎn)。此類發(fā)電紗線由高彈性聚合物材料（橡膠）與螺旋金屬纖維構(gòu)成，這兩類本征彈性體與非本征彈性體通過(guò)皮芯結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)合二為一，具有協(xié)同應(yīng)變行為。發(fā)電紗線在拉伸、彎曲、扭曲等應(yīng)變下，內(nèi)部?jī)深惒牧祥g發(fā)生電子轉(zhuǎn)移，可產(chǎn)生毫瓦級(jí)的輸出功率。
展開(kāi) ：在摩擦電纖維和紡織品領(lǐng)域取得新進(jìn)展
圖1（a）費(fèi)馬螺旋摩擦電紗線的連續(xù)化紡織流程；（b）費(fèi)馬螺旋納米纖維結(jié)構(gòu)的模型；（c）紗線電極和摩擦電紗線在不同制備階段的實(shí)物照片
特殊的費(fèi)馬螺旋結(jié)構(gòu)顯著提升了納米纖維間的抱合力，使摩擦電紗線具有超高的耐磨性。在5000次馬丁代爾標(biāo)準(zhǔn)耐磨循環(huán)后，紗線幾乎沒(méi)有發(fā)生質(zhì)量損失和電學(xué)性能衰減。穩(wěn)定的表面納米結(jié)構(gòu)使摩擦電紗線適用于工業(yè)級(jí)的紡織器械，可進(jìn)行大面積的編織。
圖2 費(fèi)馬螺旋摩擦電紡織品的超高耐磨性。（a）標(biāo)準(zhǔn)馬丁代爾測(cè)試示意圖；（b）費(fèi)馬螺旋摩擦電紗線滑動(dòng)時(shí)受力分析圖；（c, d）傳統(tǒng)靜電紡絲薄膜和新型納米紗線織物的耐磨性對(duì)比。
此外，費(fèi)馬螺旋納米摩擦電紗線具有疏水表面，水滴/汗液能在其表面迅速滾落。利用工業(yè)級(jí)設(shè)備將這種摩擦電紗線編織可得到具有高耐磨性、防水性以及透氣性的摩擦電織物。
圖3 費(fèi)馬螺旋摩擦電紡織品的防水性。（a）水滴在紗線表面迅速滾落；（b）紗線表面的接觸角測(cè)試；（c）費(fèi)馬螺旋摩擦電紡織品的實(shí)物照片；（d）紡織品的防水透氣示意圖。
利用上述摩擦電紗線和紡織品，實(shí)現(xiàn)了無(wú)線手勢(shì)識(shí)別、水滴發(fā)電、智能屏幕顯示等多種功能。這種基于費(fèi)馬螺旋的摩擦電紗線在自供電傳感器和人機(jī)界面領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。
圖4 費(fèi)馬螺旋摩擦電紗線及織物在智能穿戴領(lǐng)域的應(yīng)用。（a）手部姿態(tài)實(shí)時(shí)捕捉；（b）觸覺(jué)傳感；（c）單根紗線用于水滴發(fā)電；（d）用于智能屏幕顯示。
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