研究人员的工作旨在创造可以改变颜色的智能面料

想象一下使用清洁擦拭布可以检测到细菌或病原体的存在并变为不同的颜色，或者使用N95呼吸面罩可以检测到新型的存在并以提醒佩戴者的方式做出反应，所以他们会知道当他们不得不改变它时。

弗吉尼亚联邦大学化学与生命科学工程系的助理教授克里斯蒂娜·唐(Christina Tang)博士正

在测试通过将液晶纺丝成可在不同温度下改变颜色的纤维来将这些场景变为现实的新方法。

Tang和她的Vertically Integrated Projects团队的学生一直在与美国陆军开展一个项目，以制

造具有这些看似神奇(或热变色)特性的纤维。邓的实验室没有纺车轮，而是在制造棉花糖的过

程中使用了电纺仪器。喷嘴产生材料，然后将其拉成纤维并卷成片。

Tang的小组正在确定如何处理纤维和液晶，以便温度的上升或下降将导致变化“这样我们仍然可

以得到颜色，但还从根本上了解该处理如何影响相变”。

这些“智能织物”由柔软，轻便和有弹性的材料制成，可用于服装(例如伪装)或用于其他应用

，例如检测病原体(如病毒)的存在。它们也已用于创建可穿戴传感器和设备。

Tang在纳米级工作，一根纳米纤维比人类头发的宽度小1,000倍。她的研究领域包括功能聚合物

纳米材料和纳米颗粒。

聚合物纳米材料由塑料制成，例如尼龙或聚乙烯，这与制造塑料汽水瓶的材料相同。Tang的实验

室生产非织造纳米纤维，类似于可重复使用的购物袋，可以轻松批量生产。

偏光显微镜视频显示，由聚乙烯吡咯烷酮和液晶配方制成的纤维在加热时会从橙色变​​为蓝色。

她说：“我们想考虑如何为这些材料增加功能。”

她说，在使用N95口罩的情况下，佩戴者会知道“何时必须更换它，而不仅仅是猜测”。使用清

洁湿巾，“您可以继续擦拭直到它不再变色为止。”

在研究了解这些材料的基本特性的过程中，Tang正在测试如何通过将液晶配方掺入电纺纳米纤维

中来制造热变色纤维。

化学和生命科学工程专业的大三学生亚伦·温伯利(Aaron Wimberly)在大二之前的那个夏天就

开始从事该项目。

他说：“当我第一次进入实验室时，唐博士向我展示了一些电纺编织垫和聚合物溶液的样品，它

真的非常酷。” 此后，他帮助制作了可以改变颜色的样品。

唐说，该领域的一些研究人员专注于液体，而其他研究人员专注于聚合物。在两者的交集处，她

的方法将通常用于液体的方法应用于这些材料。

唐说，处于液相和固相之间的液晶具有反射色的光学特性-“与赋予蝴蝶翅膀颜色而不是吸收颜

色的染料相同的原理”。