近年来 ,高端运动服、野战军服、纸尿裤、创伤敷料等服装、医卫材料的快速发展使得对具有单向导湿功能的吸湿快干纺织材料的需求日益增加 。单向导湿面料可以通过将汗液和水汽从身体输送到外部emc易倍·(中国)体育官方网站-EMC SPORTS中 ,从而在炎热和潮湿的emc易倍·(中国)体育官方网站-EMC SPORTS中达到快速干燥效果 ,为人体提供舒适的微emc易倍·(中国)体育官方网站-EMC SPORTS 。然而现有单向导湿织物的制备工艺比较复杂 ,同时由于传统纤维的比表面积较小 ,导出的水分不能快速蒸发而导致穿着舒适性变差 。
自然美界中 ,连接管常绿植物中的蒸腾使用包括自驱动程序逆重力势能定向分配油分输运和超快减压蒸馏两大性能 。那就是由想一想包括满足Murray运动定律的树状分形分叉wifi网路型式的 ,借助小化多用孔道中的装运风阻来优化方案油分在多用接入孔道中的输运能力素质 。于此 ,海洋生物集体中也很大留存着典型的的树状分叉型式的 ,随后家禽的鲜血循环往复系統、吸呼系統、运动神经wifi网路等 ,渐渐多科室的是交叉 ,一种树状分叉wifi网路在比如说微流体力学流入调控、大都市水电力电气实现供给充足等方面赢得大量运用 ,但由原有实用功能微nm植物纤维激光加工技术软件应用和板材的片面性 ,防生树状分叉wifi网路在吸水快干亚麻布料方面的运用从未赢得探究 。近日 ,emc易倍·(中国)体育官方网站-EMC SPORTS大学丁彬教授、王先锋研究员课题组通过静电纺丝技术构筑树状分叉网络及表面能梯度制备了仿生多孔Murray单向导湿纤维膜 。其中 ,仿生树状多级分叉网络集成了大孔-微米孔-亚微米孔的多级连通孔道 ,具有类似于植物蒸腾效应的多级分叉结构 ,遵循Murray定律大化物质输运原则 。所得仿生多孔Murray膜兼具自驱动可逆重力定向导水、快速吸放湿(水分蒸发速率高达0.67g/h ,是商业化Coolmax面料的2.1倍)以及优异的内层速干性能 。
该工作中提出的通过构筑仿生多级孔道以及表面能梯度结构吸湿快干微纳米纤维膜材料的设计和性能提升提供了一种新思路 ,有望取代现有商业化吸湿快干面料 ,实现其在高档功能服装及医卫材料等领域的广泛应用 。未来工作中将进一步优化微纳米纤维膜材料的多级润湿结构 ,揭示水分在纤维膜孔道中的定向输运机制 ,获得高性能的吸湿快干材料 。研究成果以“Biomimetic Fibrous Murray Membranes withUltrafast Water Transport and EvaporationforSmart Moisture-Wicking Fabrics”为题发表在《ACS Nano》上 ,文章DOI: 10.1021/acsnano.8b08242 。emc易倍·(中国)体育官方网站-EMC SPORTS大学纺织学院王先锋研究员为论文作者 ,emc易倍·(中国)体育官方网站-EMC SPORTS大学纺织科技创新中心丁彬教授为通讯作者 。该研究工作得到了国家自然科学基金、上海市“东方学者”岗位计划、上海市青年科技启明星等项目的支持 。