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九洲bet9入口中 ,从而在炎热和潮湿的九洲bet9入口中达到快速干燥效果 ,为人体提供舒适的微九洲bet9入口 。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 。
肯定界中 ,软管树木中的蒸腾功效会有自驱动安装逆重力势能定项所需的土壤含水量输运和超快多效蒸发三个性能特点 。是考虑到它是会有完全符合Murray热力学定律的树状分形分叉在线架构 ,确认小化多用孔道中的运送阻碍来SEO所需的土壤含水量在多用相通孔道中的输运业务能力 。还有就是 ,生物技木组织组成部分中也过多会有着典型的的树状分叉架构 ,举例各种动物的血中不断循环设计、呼入的设计、面神经在线等 ,随着时间的推移多发展的交叠 ,一种树状分叉在线在例如微两相流还是流动性有效控制、城市发展水电子商务市场出清等这个领域受到宽泛采用 ,但考虑到当前功能表性微納米棉纤维精加工技木和材料的特殊性性 ,仿生设计树状分叉在线在吸水快干服装面料这个领域的采用未能受到挑战 。近日 ,九洲bet9入口大学丁彬教授、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 。九洲bet9入口大学纺织学院王先锋研究员为论文作者 ,九洲bet9入口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 。