这种智能材料 助衣服颜色实现“七十二变”

来源:科技日报 日期:2021-09-21

  “总体来看,智能变色纺织品在国内外还处于研发推广之中。由于机敏变色材料种类及应用技术的限制,大范围产业化还需时日。”马晓光解释,可以产生变色效果的材料有很多种,但适用于纺织基体材料、并可用于制备智能可逆变色纺织品的机敏变色材料,需要变色色谱宽、反应灵敏、具有可逆的快速响应速率;变色体系稳定且不损伤纺织基体;环保、成本低等,因此可供选择的余地很小。

  另外,目前的变色材料普遍存在颜色变化范围窄的缺陷,大多在同一冷暖色调内变化,例如从草绿(冷色调)到紫蓝色(冷色调);或仅是在同类色区域内颜色深度发生变化,例如从深蓝色到浅蓝色等。

  “变色色谱能够跨越色调、超出同类色的变色材料很少,而性能优良最终可实际应用的更是罕见。”马晓光认为,颜色变化单一、色谱短缺,极大限制了机敏变色材料的应用及智能变色纺织品的发展。

  因此对于新型变色材料的研发,获得一个全面扩展的变色色谱是非常重要的课题,也是研发广域色谱可逆智能变色纺织品所亟待解决的关键性问题。

  科研工作者对此也在进行积极探索,比如马晓光课题组,将优化的专用染料与基础变色体系结合,设计、构架了一种热致变色材料与专用染料的复合体系。通过互补原理,这种新型热致变色材料的颜色可以在不同冷、暖色调之间可逆变化,表现出更宽的颜色变化范围和丰富的热致变色色谱。

  在上述工作基础上,课题组又研发出一种能连续变换几种颜色的热致变色体系,实现了对热致变色纺织品变色温度和变色色泽的控制,开发出变色色谱广、色差明显、精度高的新型热致变色纺织品。

  未来发展需精准设计变色性能

  “随着对各类智能纺织材料不断深入的研究,多功能融合的智能变色纺织材料必然是未来的发展方向。”马晓光举例说,通过将导电织物的电阻加热性能和热致变色材料的变色性能相结合,可解决热致变色织物颜色被动变化的问题,还可通过对发热织物温度的精确控制,结合热致变色材料的色彩叠加,实现热致变色织物多种颜色的变化;而光热变色织物,则是利用日光响应型加热层在太阳光照射下的光热转换性能,来实现颜色的调节。

  在不同应用领域,产品对变色性能的需求不同。为了进一步开发智能变色纺织材料,需要有针对性地对变色纺织材料的变色性能进行设计。例如针对不同的应用场景,研发出多样变色效果的服装,将其与人们日常生活中的各种服饰相结合,这样的产品不仅能够满足大众的需求,还具有广阔的市场前景。

  “智能变色纺织品作为高附加值产品,它的发展符合《纺织工业‘十四五’发展规划》中‘加快高功能纺织消费产品、智能纤维及制品等先进纺织制品关键技术的突破’的要求。”马晓光认为,虽然市场前景很好,但是只有在把握好纺织品的安全性、环保性和耐用性的前提下,兼顾款式设计、色彩变换、面料选择以及舒适性和卫生性等,才能更好地提高智能变色纺织品的市场竞争力。

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