趣味紡織|棉纖維“長(zhǎng)出”熒光特性和磁性,有望被用于可穿戴電子產(chǎn)品
科學(xué)家們一直在致力于設(shè)計(jì)更加智能的服裝,如能夠獲取能量、照明、檢測(cè)污染,甚至與互聯(lián)網(wǎng)溝通的紡織品。其中的一個(gè)問題是,經(jīng)過化學(xué)處理的織物經(jīng)過一段時(shí)間會(huì)迅速磨損,導(dǎo)致功能退化和消失。在科學(xué)家們嘗試尋找制造可穿戴電子產(chǎn)品的新方法的過程中,一些獨(dú)特的想法出現(xiàn)了,其中之一便是在生長(zhǎng)棉花的水中加入特殊物質(zhì),從而使得生長(zhǎng)出來的棉花具有理想的性質(zhì)。如果這一方法成功,可能會(huì)生產(chǎn)出更強(qiáng)、更輕,發(fā)光且不會(huì)磨損的紡織品。
這項(xiàng)研究由來自德國(guó)、以色列和奧地利的一組研究人員開發(fā),在他們發(fā)表于《Science》雜志上的論文中,該研究小組描述了這種能夠使棉纖維材料在熒光燈下發(fā)光的方法的具體過程、工作原理以及潛在應(yīng)用。在這項(xiàng)新的研究中,研究人員發(fā)現(xiàn),通過結(jié)合兩種分子(一種是植物細(xì)胞本身帶有,另一種會(huì)發(fā)出熒光),可以生產(chǎn)出具有熒光特性的植物纖維。而且這種纖維的使用方法也沒什么不同,傳統(tǒng)的方法就可以用來加工這種纖維。用這種纖維做成的衣服,在熒光燈下會(huì)自然發(fā)光。
在實(shí)驗(yàn)中,研究人員先在水中種植棉花收獲胚珠。然后他們分別培育了這些胚珠,并給這些胚珠澆灌了添加了預(yù)期分子的水。20天之后,他們收割了這些棉花并進(jìn)行了測(cè)試。然后研究人員發(fā)現(xiàn),大約有5%的分子進(jìn)入了纖維,足以使得這些棉花在熒光燈下發(fā)光。
研究小組報(bào)告說,他們花了大量的時(shí)間測(cè)試所得到的棉花纖維,以證明這些分子實(shí)際上是在纖維細(xì)胞內(nèi)部,而不僅僅是在細(xì)胞表面。這一點(diǎn)很重要,這意味著這些分子在織物被洗滌時(shí)不會(huì)被沖走。
除了上述的熒光特性外,該工藝還提供了在可穿戴材料上添加其他特性的可能性。為了證明這一點(diǎn),研究人員用同樣的方法給棉花引入了磁性分子,而不是具有熒光特性的分子,從而制出了具有磁性的棉布。研究小組認(rèn)為,布料中的磁性可能有助于其從電子設(shè)備存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。同時(shí),他們也補(bǔ)充說該工藝也可用于其它材料,比如竹子或亞麻等。