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美研究人員開發出可快速變換圖案的智慧織物

华盛顿
2019-10-09 13:08

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新華社華盛頓10月8日電(記者周舟)美國塔夫茨大學研究人員開發出一種智慧織物,可在蒸汽等外力操縱下快速、可逆地改變印刷圖案。

7日發表在美國《國家科學院學報》上的研究顯示,這種絲織材料可呈現出文字、紋理或二維碼等圖像,表面經蒸汽處理後圖案又迅速消失,變化僅需1秒鐘。

研究人員利用蠶絲蛋白能夠根據外部條件(如暴露於水蒸氣、甲醇蒸汽和紫外線輻射等)改變結構的特性將溶解的蠶絲蛋白沉積在一層塑膠薄膜上,製造出一種雙分子層的蠶絲表面。經過一次加熱和冷卻迴圈後,由於各層機械性能不同,蠶絲表面雙分子層會起褶皺;使褶皺表面接觸水蒸氣或甲醇蒸汽,表面會舒展開來,褶皺變平。光滑的表面透光率超過80%,而起皺的表面透光率只有20%或更少,形成了明顯的對比和印刷圖案的感覺。

研究人員在織物表面使用有圖案的掩膜使其選擇性地暴露在蒸汽中,從而產生匹配的圖案。圖案也可以通過噴墨列印的方式來產生,這種列印方法的解析度取決於掩膜本身的解析度,或者噴墨印表機的噴嘴直徑。另外,研究人員發現紫外線可降低織物表面對水或甲醇的滲透性,因此可使織物表面接觸蒸汽後仍維持褶皺狀態,從而增加了一種繪製圖案的手段。

研究顯示,這種織物可至少重複50輪加熱和冷卻處理,不影響圖案對比度和解析度,甚至可以記錄指紋印跡,因為指紋中含有水分。
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