創新·暢想

國家納米中心與空客聯合研究航空新材料

近日，中科院國家納米科學中心與空客（北京）工程技術中心在北京簽署合作協議，將就碳纖維復合材料通過納米改性以增強韌性等一系列問題聯合攻關。

一代材料一代飛機。碳納米復合材料的發明及應用，帶來了航空工業的革命。但這種復合材料的應用還有一些問題需要解決。除了韌性差以外，導電性能也有所降低。據國家納米科學中心研究員張忠介紹，一架飛機的使用壽命大約為30年，平均每架飛機都要承受一次大的雷電。與鋁合金材料相比，碳纖維復合材料的導電性能降低了，科學家們正在通過納米改性技術來增加纖維材料的導電性能，以應對飛機“一生”中可能會碰到的那次大的雷電。

納米科技作為新興的前沿科技領域，正在改變著人類對客觀世界的認知，也將引發一場新的工業革命。據了解，簽署協議的雙方除了將開展增韌納米復合材料、導電納米復合材料的研究外，還將在更具前瞻性的自感應和自愈合納米復合材料以及納米健康監測復合材料等領域開展合作研究，旨在探索如何將先進納米復合材料技術應用于飛機設計和制造領域。

（來源：科技日報）

德國使用昆蟲甲殼素來進行布料后整理

德國研究人員正在研究探索使用殼聚醣（源自于一種稱作幾丁質的昆蟲皮膚成分）來替代紡織品生產中有毒化學物質的方法。甲殼素是昆蟲皮膚和外殼的主要成分，并且大量被用作動物飼料生產，其中昆蟲被用作蛋白質的來源。

首先，研究人員開發了一種來自昆蟲皮膚的其他元素，分離甲殼素的凈化過程，如蛋白質和礦物質。由于它能形成薄膜的能力，研究人員認為，殼聚醣可用作上漿劑，這減少了織布機的摩擦和防止織造過程中紗線粗糙或斷裂。之后，上漿劑再次洗掉或留在紗線上。

第二個可能的應用是在具有特定功能特性的紡織布料的整理中。例如，希望使用功能性氨基將疏水分子與殼聚醣連接起來，當應用于紡織品時，可以實現防水性能。到目前為止，對環境有害的氟碳化合物廣泛用于戶外紡織品的疏水處理。

（來源：紡織導報）

美國科學家開發出更堅固的3D打印復合材料

兩年前，普渡大學的研究人員受七彩螳螂蝦的啟發開發出了一種新型的具有超強性能的3D打印材料。近日，研究人員與加利福尼亞大學河濱分校合作，旨在開發出一類新型具有超韌性能的材料。

研究發現，許多海洋甲殼動物殼和昆蟲外骨骼中都含有纖維物質，并且排列成類螺旋狀樓梯的螺旋結構。發現隨著裂紋的發展，裂紋擴展的驅動力逐漸減小，促進了其他類似機制的形成，從而防止材料突然崩潰。

之前的研究發現，螺旋結構的設計可以承受重復的高速沖擊。當裂紋形成時，它們遵循扭曲模式，而不是直接在結構上擴散，導致斷裂。加州大學河濱分校的電子顯微鏡拍攝的圖像顯示，當材料遭受沖擊時，它不會形成單個裂紋繼續傳播，而會形成許多較小的裂縫，吸收并消散材料遭受撞擊時的能量。研究人員創建并測試了以這種行為為模型的3D打印復合材料，利用相機和數字圖像相關技術捕獲裂紋行為，以研究材料變形形態。

該團隊正在建立復合材料的新機制。這些發現可以幫助開發出更輕、更堅固和更堅韌的材料，用于包括航空航天、汽車和體育在內的許多領域。

（來源：中國產業用紡織品行業協會、紡織導報）

VOITH和Trützschler使環保非織造布的高效生產成為可能

可再生纖維素原料具有很高的成本效益，可生產具有不同特點的高品質非織造布，其中一種特別的產品就是可沖散濕巾。作為世界上最大的化妝品濕巾生產商之一，位于以色列迪莫納的Albaad公司只使用纖維素纖維生產濕法產品。其新生產線WLM1由非織造領域兩位知名的技術引領者——Trützschler（特呂茨勒）與VOITH（福伊特）聯手提供。

通過創新WLS（濕法/水刺）技術，福伊特和特呂茨勒確保了Albaad的新生產線WLM1能夠靈活而高效地生產100%纖維素纖維非織造布。生產過程中，纖維和水的混合液首先被喂入福伊特HydroFormer濕法頭，在設備的斜網上形成均勻的纖維層。然后采用特呂茨勒AquaJet非織造布水刺加固技術對纖網進行加固，獲得了很高的抗拉強度和所需的產品。采用特呂茨勒創新的高性能流線型烘干機Streamliner對纖維進行初步烘干，其螺旋式腔體顯著提高了氣流的速度，從而達到最佳的烘干性能。第二步烘干采用福伊特的非接觸式MCB烘干系統，其均勻穩定的纖網輸送保證了非織造材料的高效殘余干燥。此外，福伊特還為WLM1配備了完整的流程和質量控制系統，可監控生產的所有相關參數，從而可靠地確保產品的高質量。

（來源：中國紡織報）

超長銀納米纖維助力透明電極指紋傳感器開發

近日，英國《自然·通訊》雜志發表了一項透明電極指紋傳感器新突破：韓國科學家團隊用超長銀納米纖維和純銀納米線組成的隨機混合網絡納米結構，創造出新型透明電極，進而產生了一種透明的指紋傳感器。

該團隊設計了一種新方法來制造柔性透明的多功能傳感器陣列。該設計的秘訣在于根據由超長銀納米纖維和純銀納米線組成的隨機混合網絡納米結構，創造出新型透明電極。這種混合網絡表現出較高的光傳輸力和低電阻，極耐機械彎折。將其融入指紋傳感器陣列后，就得到一個高分辨率裝置，能夠準確可靠地檢測觸摸條件下指紋的脊谷區域。

研究團隊將指紋傳感器陣列、壓敏晶體管和溫度傳感器集成至智能手機顯示屏，借此展示了這項新技術在移動設備上的可應用性。在智能手機屏幕上的演示表明，這種傳感器可以讓用戶將手指放在屏幕的任何位置進行身份識別，而不需要使用指紋激活按鈕。這也意味著，這種傳感器有望在未來取代指紋激活按鈕。

（來源：科技日報）