研究人員的工作旨在創造可以改變顏色的智能面料

想象一下使用清潔擦拭布可以檢測到細菌或病原體的存在并變為不同的顏色，或者使用N95呼吸面罩可以檢測到新型的存在并以提醒佩戴者的方式做出反應，所以他們會知道當他們不得不改變它時。

弗吉尼亞聯邦大學化學與生命科學工程系的助理教授克里斯蒂娜·唐(Christina Tang)博士正

在測試通過將液晶紡絲成可在不同溫度下改變顏色的纖維來將這些場景變為現實的新方法。

Tang和她的Vertically Integrated Projects團隊的學生一直在與美國陸軍開展一個項目，以制

造具有這些看似神奇(或熱變色)特性的纖維。鄧的實驗室沒有紡車輪，而是在制造棉花糖的過

程中使用了電紡儀器。噴嘴產生材料，然后將其拉成纖維并卷成片。

Tang的小組正在確定如何處理纖維和液晶，以便溫度的上升或下降將導致變化“這樣我們仍然可

以得到顏色，但還從根本上了解該處理如何影響相變”。

這些“智能織物”由柔軟，輕便和有彈性的材料制成，可用于服裝(例如偽裝)或用于其他應用

，例如檢測病原體(如病毒)的存在。它們也已用于創建可穿戴傳感器和設備。

Tang在納米級工作，一根納米纖維比人類頭發的寬度小1,000倍。她的研究領域包括功能聚合物

納米材料和納米顆粒。

聚合物納米材料由塑料制成，例如尼龍或聚乙烯，這與制造塑料汽水瓶的材料相同。Tang的實驗

室生產非織造納米纖維，類似于可重復使用的購物袋，可以輕松批量生產。

偏光顯微鏡視頻顯示，由聚乙烯吡咯烷酮和液晶配方制成的纖維在加熱時會從橙色變??為藍色。

她說：“我們想考慮如何為這些材料增加功能。”

她說，在使用N95口罩的情況下，佩戴者會知道“何時必須更換它，而不僅僅是猜測”。使用清

潔濕巾，“您可以繼續擦拭直到它不再變色為止。”

在研究了解這些材料的基本特性的過程中，Tang正在測試如何通過將液晶配方摻入電紡納米纖維

中來制造熱變色纖維。

化學和生命科學工程專業的大三學生亞倫·溫伯利(Aaron Wimberly)在大二之前的那個夏天就

開始從事該項目。

他說：“當我第一次進入實驗室時，唐博士向我展示了一些電紡編織墊和聚合物溶液的樣品，它

真的非常酷。” 此后，他幫助制作了可以改變顏色的樣品。

唐說，該領域的一些研究人員專注于液體，而其他研究人員專注于聚合物。在兩者的交集處，她

的方法將通常用于液體的方法應用于這些材料。

唐說，處于液相和固相之間的液晶具有反射色的光學特性-“與賦予蝴蝶翅膀顏色而不是吸收顏

色的染料相同的原理”。