大自然带给我们的启发：智能应答纳米纤维复合材料
发布时间：2017-06-21 浏览次数：
大自然是聚合物科学家们设计应答材料的主要灵感来源。通过研究这些自然系统，科学家们发现利用纤维结构实现材料功能的重要性。嵌入聚合物基质中的纤维结构可用于释放类似于人体皮肤汗腺的小分子，这种小分子甚至可以改变形状来模拟花和种子荚的开启及关闭。（过程如下图所示）
同时，将纤维置于基体内也会提升基体的机械强度和柔韧性。通过了解基质纤维结构及由其所制得的材料性质，就可以设计出被称为基质纤维复合材料的智能合成系统。重点是纤维网络已经通过自组装工艺或诸如静电纺丝的工程技术制造。由这些方法形成的纤维网络被包裹在模具中，然后用于制备药物释放支架、传感器、自我治愈材料或形状记忆材料。
这些材料的应用范围包括伤害治疗或疾病治疗、防腐涂层、密封剂、折叠铰链、甚至运动感应和跟踪装置。
通过他们最近的专题文章，Korley教授及其同事Case Western探索了应用于脱模剂、传感器开关和执行器的这些环保对应答材料的设计原理。每一节都讨论自然界中所发现的神奇事物的结构和功能，以及如何在合成系统中模拟矩阵光纤架构的基本设计，另外还讨论了所得复合材料在现实中的应用前景。另外，作者还就纤维和复合材料制造方面的创新机会进行了讨论，并希望能够进一步调查和设计多元、多反应的应答智能材料。
来源：玻纤情报网
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