牛角瓜纖維是蘿藦科植物牛角瓜(Calotropis gigantea (L.) Dry.ex Ait.f.)的種毛,是近年來發現和種植的一種新型天然植物纖維。牛角瓜纖維具有較大的中空度、較長的可紡長度、柔軟光滑可穿戴等特點,使其成為繼棉花纖維之后具有種植和應用意義的新型綠色天然植物纖維。開發基于該纖維的新型天然柔性可穿戴材料,具有廣闊的發展前景與市場空間。
中國熱科院品資所資源共性技術研究室的高非博士團隊,與蘭州大學化學化工學院王強教授、張浩力教授合作,在牛角瓜纖維的應用方面取得了重要研究進展。2018年,基于限域效應原理,該團隊利用牛角瓜天然中空纖維復合聚吡咯制備成柔性可穿戴超級電容器。該電容器顯著提高了器件性能,電容量達到785.78 mF cm-2,較常規電容器增加了21.2%。該成果發表在國際電化學學會(ISE)的官方刊物Electrochimica Acta(IF: 5.38),高非博士為通訊作者,品資所為第二完成單位。
近日,該團隊又利用牛角瓜種毛纖維作為模板,制成了牛角瓜發光纖維。該發光纖維具有較大長度、較好的剛性和很強的穩定性等特性。這種新型材料是通過在牛角瓜種毛纖維內壁原位生成鈣鈦礦(Cs4PbX6)納米片制備而成,激發波長為380 nm,并且,這種發光纖維的發射波長可調,即通過調節鈣鈦礦成分可以調節纖維分別發射綠色熒光、藍色熒光和紅色熒光。
牛角瓜發光纖維具有很大的應用前景,可利用其制備各種LOGO,可廣泛應用于警示標志、防偽標志、時尚裝飾等多種領域。這一成果近期發表在英國皇家化學會引用率最高的雜志Chemical Communications(IF 6.16),第一通訊作者為高非博士,品資所為第一完成單位。