從可穿戴的功能服飾到日常使用的家居用品，從助力運動的專業(yè)裝備到守護(hù)健康的智能器件……在日前舉辦的第七屆中國國際新材料產(chǎn)業(yè)博覽會上，“新材料+智能科技”的融合成果驚艷亮相。
玉米基尼龍：不僅好穿而且低碳
“您摸摸這件瑜伽服，像云朵般柔軟，吸汗又透氣。您一定猜不到，它的原料是黑龍江產(chǎn)的玉米。”在第七屆中國國際新材料產(chǎn)業(yè)博覽會的黑龍江伊品新材料有限公司展臺前，負(fù)責(zé)人羅金手拿一件彩色瑜伽服，向參觀者展示這一“土里長出的時尚單品”。
“公司技術(shù)團(tuán)隊先從玉米粒中提取淀粉并將其轉(zhuǎn)化為賴氨酸，再通過特定工藝合成戊二胺，最后利用這些原料制成米粒大小的生物基尼龍切片。”羅金介紹，這些尼龍切片會被送到紡紗工廠，再被加工成細(xì)彈紗線。
“這種玉米基尼龍的親膚性遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)化纖，棉感比滌綸強(qiáng)很多，吸汗能力可以媲美天然棉。”羅金說，即便身處南方濕熱環(huán)境中，身穿由玉米基尼龍制成的衣服也能讓皮膚保持干爽、舒適。
此外，玉米基尼龍還具備染色均勻、耐磨性強(qiáng)、抗拉強(qiáng)度高的優(yōu)勢。目前，國內(nèi)部分高端服飾已采用該材料。
玉米基尼龍不僅“好穿”，而且低碳環(huán)保。數(shù)據(jù)顯示，生產(chǎn)1噸玉米基尼龍的碳排放量僅為同等規(guī)格石油基尼龍的50%。
納米纖維膜：調(diào)控孔徑防水又透氣
“一件優(yōu)質(zhì)沖鋒衣，既要能抵御暴雨侵襲，又要讓身體排出的汗液盡快蒸發(fā)。想實現(xiàn)‘雨過不去、汗能走’的目標(biāo)，關(guān)鍵就靠這層幾微米厚的納米纖維膜。”在第七屆中國國際新材料產(chǎn)業(yè)博覽會的重慶中納科技有限公司展臺，負(fù)責(zé)人白小軍向科技日報記者展示了一張放大了5萬倍的電子顯微鏡圖：畫面中三維立體疊加的納米纖維，直徑為80納米至100納米，約為人類頭發(fā)絲直徑的1/1000。
重慶中納科技有限公司技術(shù)團(tuán)隊研發(fā)出可以自主調(diào)控孔徑大小的納米纖維膜，在防水性與透氣性之間找到了平衡。在登山、徒步等戶外場景，納米纖維膜孔徑縮小，使衣服的防水能力達(dá)到1萬毫米水柱，即便遭遇暴雨也能做到滴水不滲。在日常室內(nèi)運動、通勤場景，納米纖維膜孔徑適當(dāng)放大，將衣服的透氣性能提升至8毫米/秒，使身體產(chǎn)生的汗液能被快速蒸發(fā)。
“除此之外，這種納米纖維膜制成的沖鋒衣非常輕，便于穿著者進(jìn)行戶外活動。”白小軍補(bǔ)充道。
值得關(guān)注的是，此前國際品牌廣泛使用的傳統(tǒng)防水透氣膜——戈爾膜每平方米成本高達(dá)60元至80元，而重慶中納科技有限公司研制的納米纖維膜每平方米成本僅30元，可使國產(chǎn)沖鋒衣更具價格優(yōu)勢。
白小軍透露，未來，這款納米纖維膜有望在家紡領(lǐng)域“施展才能”，用于制作可防螨抗菌的床上用品。
新型碳纖維：使滑雪板減重30%
在第七屆中國國際新材料產(chǎn)業(yè)博覽會黑龍江展區(qū)的黑龍江碳境復(fù)合材料有限公司展臺前，不少參觀者拿起展臺上的滑雪板反復(fù)掂量，紛紛發(fā)出疑問：“這滑雪板看著很結(jié)實，怎么這么輕？”黑龍江碳境復(fù)合材料有限公司負(fù)責(zé)人于新龍笑著解釋道：“這款滑雪板由T700級碳纖維制成，相比傳統(tǒng)材質(zhì)滑雪板重量減輕了30%，抗沖擊性能卻提升了400%。用它做空中轉(zhuǎn)體、急停等高難度動作，既可減少運動者身體負(fù)擔(dān)，又能降低板體斷裂的風(fēng)險。”
于新龍介紹，為了研制這款滑雪板，公司研發(fā)團(tuán)隊一方面聯(lián)合吉林化纖股份有限公司，攻克了高端碳纖維原料的穩(wěn)定供應(yīng)難題；另一方面與哈爾濱工業(yè)大學(xué)開展深度合作，對板體結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計——將傳統(tǒng)滑雪板常用的7層復(fù)合材料結(jié)構(gòu)，精簡為3至4層，在確保使用性能不下降的前提下，進(jìn)一步實現(xiàn)減重目標(biāo)。
“目前，國際品牌同級別碳纖維滑雪板售價普遍在5000元以上，而我們研發(fā)團(tuán)隊通過技術(shù)優(yōu)化與供應(yīng)鏈整合，將產(chǎn)品售價控制在2000元到3000元之間。”于新龍說，未來隨著產(chǎn)能進(jìn)一步擴(kuò)大，產(chǎn)品價格有望降至2000元以內(nèi)，這將大大降低冰雪運動裝備的消費門檻。
該公司展臺另一側(cè)的碳纖維球拍同樣引人注目。“這款碳纖維球拍輕便、耐用，反饋力度均勻，特別適合追求控球精準(zhǔn)度的選手。”于新龍拿起球拍邊演示邊說，針對進(jìn)攻型選手，公司還研發(fā)了凱夫拉纖維復(fù)合球拍。凱夫拉纖維耐沖擊、抗撕裂性強(qiáng)，能夠有效吸收沖擊力并分散應(yīng)力，面對高速撞擊不易斷裂。球員用這種材料制成的球拍，可以使殺球速度提升15%至20%。
電子皮膚：能辨冷熱、“讀”盲文
“您看，這就是我們公司研發(fā)的電子皮膚。它的觸覺靈敏度是同類器件的1000倍，響應(yīng)時間只有2.4毫秒，比人類皮膚的感知速度還快。”在第七屆中國國際新材料產(chǎn)業(yè)博覽會重慶展區(qū)，重慶石墨烯研究院有限公司投資部副部長易軍手持一塊透明薄膜狀器件，邊演示邊向參觀者介紹，這款電子皮膚不僅可以精準(zhǔn)識別物體的粗糙度、紋理，而且能夠?qū)崟r感知人體脈搏的動態(tài)變化。
“更厲害的是，這款電子皮膚僅通過接觸就能夠獲取物體的軟硬度、彈性、厚度等信息，連物體里面裝了什么都能識別出來。”易軍說。
“以前，殘障人士用普通義肢只能完成簡單抓取等任務(wù)。現(xiàn)在有了它，辨別杯子冷熱、讀盲文書籍都能實現(xiàn)，大幅提升殘障人士生活便利性。”易軍說，除此之外，由這款皮膚制成的機(jī)器靈巧手具備更精細(xì)的操作能力。
同時，電子皮膚還可以用于制造養(yǎng)老床墊。“這款床墊采用分布式壓力傳感器，能夠?qū)崟r監(jiān)測長期臥床患者身體各部位的受壓情況。”易軍進(jìn)一步說，一旦患者身體某個部位受壓時間超過2個小時，系統(tǒng)就會向護(hù)理人員發(fā)送信息，提醒其及時協(xié)助患者翻身，最大程度降低褥瘡出現(xiàn)的可能。
“現(xiàn)在我國失能老人數(shù)量逐年增加，針對這一狀況，我們研發(fā)了這款養(yǎng)老床墊。用不了多久，它就能走進(jìn)養(yǎng)老院和普通家庭。”易軍說。
談及未來，易軍透露，公司研發(fā)團(tuán)隊計劃把電子皮膚應(yīng)用到脊柱矯正夾具上。“電子皮膚能夠?qū)崟r監(jiān)測矯正過程中身體各部位的壓力變化。這些數(shù)據(jù)可以幫助醫(yī)生更精準(zhǔn)地制定或調(diào)整矯正方案，從而更好地解決青少年脊柱側(cè)彎問題。”他說。（記者 朱 虹 實習(xí)生 孫 楠）
