全聚焦丨无锡:柔韧与防护兼具 江南大学团队以蛇皮为灵感研发出“鳞片”织物

2024年05月08日 12:15:46 | 来源:江苏广电总台·融媒体新闻中心

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近期,江南大学纺织科学与工程学院针织技术教育部工程研究中心研究团队以蛇皮为灵感,实现了鳞片织物结构防护材料的大规模制备。相关成果发表于《先进纤维材料》。

蛇是一种全身覆盖着鳞片的爬行动物,蛇皮的真皮层位于表皮层之下,通过柔韧的胶原纤维与表皮层结合,刚度则小于表皮层,这使得蛇皮在保持一定硬度的同时,也具有良好的柔韧性和延展性。受蛇皮重叠结构的启发,江南大学研究人员利用针织技术的高成形灵活性,选用综合性能优异的超高分子量聚乙烯纤维,编织了仿生鳞片状针织物。织物的鳞片部分通过短切碳纤维填充环氧树脂共同集成,以形成类似蛇皮的软硬统一结构。

江南大学纺织科学与工程学院副研究员陈超余介绍,这个鳞片是一体成型的,所以它的柔软性非常好,它可以轻易地弯曲,扭折都可以。而且,它的透气性也非常好,加上它的高强性能,穿在身上就会比较舒适,最后通过一体成型的衣服,把它做进到衬底里去,做成了一个高强材料。

实验结果显示,这种仿生鳞片状针织物兼具柔软、防刺、隔热、舒适等性能,可通过简单、大规模的工业化生产,直接用于开发多功能、高性能的服装,或作为军人、警察、消防安全员执行登山、跳伞、救援等任务时的防护装备。

陈超余介绍,科研人员又在鳞片的硬质材料底部树脂里面,增加了碳纤维,使它的强度更高。

(江苏广电总台·融媒体新闻中心记者/姜坚 来源/无锡教育 编辑/胡超)

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