《 温控变色纺织品》-研究生乔启凡科普作品
发布时间: 2021-11-04      访问次数: 497


作品简介

本作品开发研制成功了智能温控变色面料,该面料的颜色可以随着人体或是外部环境温度的变化改变自身的颜色,且颜色的改变具备可逆性。研制作品的变色温度点即为正常人体体温值(37℃) ,当体温等于或低于37℃时纺织品呈现原本颜色,当温度高于37℃时纺织品瞬间变化呈现不同于原本颜色的另外一种颜色。当温度恢复正常,颜色则重新变为原色。

剧本脚本

本参赛项目分为温控变色印花面料和温控变色染色面料,面料的色彩变化,温度为唯一的控制因素。

1.温控变色印花面料

其智能性体现在印花面料上印刷的图案可随温度的变化而变化,当面料温度上升时,印有运动花型的图案会消失,当温度回落时,图案又会恢复原状。

2.温控变色染色面料

当染色面料受热,受热处面料颜色消失,温度降低时,面料颜色恢复原状。

科学原理及内容

智能温控纺织品概述智能纺织品是多学科交叉应用开发,兼具仿生学概念的纺织品。其优于传统纺织品,在于具有交互功能,有思考和应变的能力,可以感知外界刺激并做出响应。智能纺织品可按对外界刺激的响应类型分为:热学响应、光学响应、力学响应、化学响应、电学响应。本参赛项目中的智能温控变色面料加工技术系采用印花和染色技术,将可逆的热致变色染料着色到织物表面。

热致变色染料是指某些化合物或者混合物在受热或冷却时可见吸收光谱可产生变化的功能性染料。它的颜色会随着温度的变化而发生改变,因具有此性能而被广泛应用于军事、工业、医疗保健、建筑、纺织、防伪标记和航空航天等各个领域,另外,其在防伪标示的应用上因具有制造简单,识别方便、成本低等特点而有很大的优势,并获得很大发展。

热致变色染料有的是单一变色型,即有色变为无色或无色变为有色,也有的是多变色型的,即一种颜色变为另外一种颜色;其根据颜色变化的可逆性,可分成可逆热致变色染料和不可逆热致变色染料。可逆热致变色染料在加热到一定温度时颜色会发生变化,温度降低后又变回原来的颜色,颜色变化具有可逆性,而不可逆热致变色染料则不然,不能被反复使用。由于可逆变色染料具有此般性能,因此具有重要的经济及社会意义。

本参赛项目中的面料受热,受热处面料颜色消失,温度降低时,面料颜色恢复原状。其智能体现在面料上印刷的图案可随温度的变化而变化,当面料温度升高至37℃时,印有运动花型的图案会消失,温度回落时,图案又会恢复原状。此时室内温度为23℃。该面料的用途,可以应用于婴幼儿、老人的服装。通过观察服装的颜色,来判断他们的体温变化,同时也可以应用于航天航空事业,在太空中体温计不能发挥作用,宇航员可以通过服装的颜色,来判断外界环境的温度等。

创作背景

可智能变色T恤,即可随温度变化改变自身颜色,让衣服颜色随心而变。在指导老师的带领下,我们团队投入了这种智能变色纺织品的研制工作,现已取得阶段性成果,我们研制的所有样品,其包括各种色样和各种基质,其应用领域十分广阔。

目的和思路

我们研制的智能变色面料的部分样品,其智能性在于颜色变化的可逆性,打破了传统面料颜色的不可改变性,其具有智能温控性。