传统上,面料由蚕纤维一直重视的清爽和惊人的光泽。现在,学习时的光学性质马达加斯加彗星蛾的茧纤维(Argema mittrei) -野生蚕蛾的卡特彼勒的研究人员哥伦比亚大学工程与应用科学学院欧洲杯线上买球发现纤维由这毛虫更优越的冷却能力和才华。
彗星蛾的茧纤维有惊人的冷却特性,与此同时,他们拥有优秀的阳光反射和传输光信号的能力和图像。后这一突破性的发现,研究人员开发了旋转方式人造纤维,模仿天然纤维的光学性质和纳米结构。
研究人员,由南方,应用物理学副教授,一维纳米结构的光学性质与特点,他们发现彗星蛾的茧纤维。高度着迷于这些纤维的特殊性能,最终团队开发了一种方法来旋转人造纤维,模仿天然纤维的光学性质和纳米结构。这项研究的结果已经被报道光:科学与应用欧洲杯线上买球程序。
彗星蛾纤维是最好的天然纤维材料阻止我们见过阳光。合成纤维具有类似的光学特性可以为合成纤维工业具有重要意义。这些纤维的另一个惊人的属性是,他们可以指导光信号甚至运输简单图像从一端到另一端的纤维。这意味着我们可以使用它们作为光信号的生物相容性和bioresorbable材料在生物医学应用程序和图像传输。
南方,纳米光子学方面的专家
虽然驯养桑蚕生产单个纤维似乎是透明的,实心圆柱体在光学显微镜下观察,彗星的单独的线程将蛾幼虫表现出高度的金属光泽。高密度的纳米细丝的孔隙存在于彗星莫丝纤维,和这些气孔沿纤维和运行造成强大的镜面(镜面)光的反射。超过70%的可见光反射由单一纤维与一个人类头发的厚度,直径大约50微米。
然而,对于常见的纺织品,如丝绸面料,这种级别的反射率只能通过整理大量层透明的纤维达到的总厚度约为10倍,彗星莫丝纤维。此外,高反射率的彗星蛾纤维远远超过可见到红外光谱范围,不能被人眼但包含大约50%的太阳能。加上纤维的能力来吸收紫外线(UV)光,使它们适合挡住阳光,它包含红外、紫外和可见的组件。
横向安德森局域化是指彗星蛾纤维指导的能力,这个效果是沿着纤维细丝的空隙率的结果:强大的光学散射造成的纤维横截面含气率。虽然这提供侧向约束的光,它不存在任何障碍沿着纤维光的传播。
这种形式的光引导——围在室内传播链的材料没有侧向光泄漏——非常不同的利用光通过海底光纤电缆传输,光限制是由反射之间的边界纤维芯和包覆层。这是第一次发现了横向安德森局域化自然材料系统。欧洲杯足球竞彩我们的发现开辟了潜在的应用指导,图像传输,光聚焦在生物相容性是必需的。
诺曼·史,作者和博士生
描述彗星蛾纤维后,余的团队继续开发新的纤维拉技术,模仿彗星蛾的纤维纺纱机制产生纤维结合高密度的纤维或颗粒的空洞。密度高出几倍的空洞中发现的天然纤维是通过研究者:单个bioinspired纤维能够反射阳光的93%左右。创建这些bioinspired纤维,研究人员使用两种材料,合成聚合物(聚乙二烯二氟化物)和天然材料(再生丝绸。欧洲杯足球竞彩丝纤维的液体前体)。前者可用于生产高吞吐量,后者可用于应用程序要求的生物相容性。
之间的一个主要区别我们bioinspired纤维和纤维广泛用于纺织品和服装是bioinspired纤维包含工程纳米结构,而传统的纤维都有一个坚实的核心。的能力结构工程的小截面纤维通过高通量,高收益纤维纺纱过程开辟了一个新维度的设计我们可以注入全新的光学和热力学函数组成的纤维和纺织品等纤维。我们可以变换合成纤维行业!
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对这些bioinspired纤维潜在应用包括生产超薄夏季服装,其中包含“空调”的特性。只有几层纤维需要开发一个完全不透明纺织这只是一小部分的纸张厚度。然而,当佩戴者汗水,它不会变成半透明的,这是一个通常的问题与传统的纺织品。虽然出汗减少fiber-air接口,反射光线的数量减少普通面料的不透明性,它不会影响的纳米级孔隙集成到bioinspired纤维。
此外,冷却将由超薄提升服装的“多孔”纤维之间的气流通过外观和人体的微环境,汗水蒸发,外部环境和辐射的体温。”因此,你的衣服可以给你最终的冷却经验通过蒸发的集体效应,对流和辐射散热,”Yu补充说。
作为世界上最大的之一,马达加斯加彗星蛾的茧,跨越6到10厘米长。这些毛虫茧在马达加斯加的树树冠,有足够的阳光。蚕茧的反光的金属光泽,防止过热的蛹严酷的阳光。主任凯瑟琳·克雷格的非政府组织通过扶贫、保护国际(CPALI),将这些令人难以置信的纤维Yu的注意。这些纤维的纤维孔隙可能是自然选择的结果,以避免经济过热。
通过与农民在马达加斯加,CPALI发展可持续生计,同时支持生态系统和人的培养和销售本地资源。纤维由彗星蛾的幼虫是一个这样的产品。
目前,Yu是探讨如何提高创建此类的吞吐量bioinspired纳米纤维。Yu的实验室希望实现这一壮举没有做出任何重大变化的标准做法工业纤维拉。
”我们不想彻底改变这些巨大的纤维纺纱机器在使用整个行业,”Yu说。”相反,我们想介绍给聪明的曲折几个关键步骤或组件这些机器可以生产纳米,而不是固体、纤维”。
编译的采访、文章和新闻在去年。欧洲杯猜球平台
