5月15日，記者了解到，中國(guó)科學(xué)院蘇州納米技術(shù)與納米仿生研究所研究員張學(xué)同領(lǐng)導(dǎo)的氣凝膠團(tuán)隊(duì)通過溶解杜邦的Kevlar纖維獲得納米纖維分散液，制備出了一種具有高孔隙率和高比表面積的凱夫拉氣凝膠纖維，具有優(yōu)異的力學(xué)性能，可以任意彎曲、打結(jié)、編織等具有優(yōu)異的力學(xué)性能，可以任意彎曲、打結(jié)、編織等。
凱夫拉纖維特性
1、永久的耐熱阻燃性，極限氧指數(shù)Loi大于28。
2、永久的抗靜電性。
3、永久的耐酸堿和有機(jī)溶劑的侵蝕。
4、高強(qiáng)度、高耐磨、高抗撕裂性。
5、遇火無熔滴產(chǎn)生，不產(chǎn)生有毒氣體。
6、火燒布面時(shí)布面增厚，增強(qiáng)密封性，不破裂。
因防寒服裝對(duì)保暖性、輕便性以及功能化的要求越來越高，造成了對(duì)其基礎(chǔ)材料——保暖纖維的要求也越來越高。天然纖維與傳統(tǒng)化學(xué)纖維的應(yīng)用潛能幾乎已開發(fā)完畢，因此需要對(duì)傳統(tǒng)的化學(xué)纖維進(jìn)行結(jié)構(gòu)上的創(chuàng)新以獲得更加良好的保暖性能。上世紀(jì)五十年代，美國(guó)杜邦公司開發(fā)出了異形纖維，化學(xué)纖維的光澤性、蓬松性等特性獲得了極大改善。在眾多的異形纖維之中，中空纖維因?yàn)轱@著提高了其內(nèi)部靜止空氣的含量，因此明顯提高了化學(xué)纖維的保暖性能。上世紀(jì)七十年代，科研人員開發(fā)出超細(xì)纖維，由超細(xì)纖維制作的人造皮革等仿生材料使化學(xué)纖維的保暖性能與天然材料平齊。通過對(duì)中空纖維和超細(xì)纖維的研究發(fā)現(xiàn)，纖維材料的保暖性能與纖維材料內(nèi)部靜止空氣含量成正比，與纖維直徑大小成反比，與整體材料密度成反比。氣凝膠纖維具有孔隙率極高、密度超低等顯著特征，理論上是隔熱保溫效果最好的一種纖維，有望取代超細(xì)纖維、甚至顛覆羽絨，是下一代保暖纖維的最重要發(fā)展方向。但氣凝膠的高孔隙率特征也造成其制備面臨著極大挑戰(zhàn)。
相關(guān)成果以“Nanofibrous Kevlar Aerogel Threads for Thermal Insulation in Harsh Environments”為題，發(fā)表于國(guó)際期刊《ACS Nano》(DOI: 10.1021/acsnano.9b01094)上。博士生劉增偉和博士后呂婧是該論文的共同第一作者，張學(xué)同研究員是該論文的通訊作者。論文工作獲得了國(guó)家自然科學(xué)基金委、國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、英國(guó)皇家學(xué)會(huì)-牛頓高級(jí)學(xué)者基金等資助。
