想象一下使用清潔擦拭布可以檢測到細(xì)菌或病原體的存在并變?yōu)椴煌念伾蛘呤褂肗95呼吸面罩可以檢測到新型的存在并以提醒佩戴者的方式做出反應(yīng)，所以他們會知道當(dāng)他們不得不改變它時(shí)。

弗吉尼亞聯(lián)邦大學(xué)化學(xué)與生命科學(xué)工程系的助理教授克里斯蒂娜·唐(Christina Tang)博士正

在測試通過將液晶紡絲成可在不同溫度下改變顏色的纖維來將這些場景變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)的新方法。

Tang和她的Vertically Integrated Projects團(tuán)隊(duì)的學(xué)生一直在與美國陸軍開展一個(gè)項(xiàng)目，以制

造具有這些看似神奇(或熱變色)特性的纖維。鄧的實(shí)驗(yàn)室沒有紡車輪，而是在制造棉花糖的過

程中使用了電紡儀器。噴嘴產(chǎn)生材料，然后將其拉成纖維并卷成片。

Tang的小組正在確定如何處理纖維和液晶，以便溫度的上升或下降將導(dǎo)致變化“這樣我們?nèi)匀豢?/p>

以得到顏色，但還從根本上了解該處理如何影響相變”。

這些“智能織物”由柔軟，輕便和有彈性的材料制成，可用于服裝(例如偽裝)或用于其他應(yīng)用

，例如檢測病原體(如病毒)的存在。它們也已用于創(chuàng)建可穿戴傳感器和設(shè)備。

Tang在納米級工作，一根納米纖維比人類頭發(fā)的寬度小1,000倍。她的研究領(lǐng)域包括功能聚合物

納米材料和納米顆粒。

聚合物納米材料由塑料制成，例如尼龍或聚乙烯，這與制造塑料汽水瓶的材料相同。Tang的實(shí)驗(yàn)

室生產(chǎn)非織造納米纖維，類似于可重復(fù)使用的購物袋，可以輕松批量生產(chǎn)。

偏光顯微鏡視頻顯示，由聚乙烯吡咯烷酮和液晶配方制成的纖維在加熱時(shí)會從橙色變??為藍(lán)色。

她說：“我們想考慮如何為這些材料增加功能。”

她說，在使用N95口罩的情況下，佩戴者會知道“何時(shí)必須更換它，而不僅僅是猜測”。使用清

潔濕巾，“您可以繼續(xù)擦拭直到它不再變色為止。”

在研究了解這些材料的基本特性的過程中，Tang正在測試如何通過將液晶配方摻入電紡納米纖維

中來制造熱變色纖維。

化學(xué)和生命科學(xué)工程專業(yè)的大三學(xué)生亞倫·溫伯利(Aaron Wimberly)在大二之前的那個(gè)夏天就

開始從事該項(xiàng)目。

他說：“當(dāng)我第一次進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室時(shí)，唐博士向我展示了一些電紡編織墊和聚合物溶液的樣品，它

真的非常酷。” 此后，他幫助制作了可以改變顏色的樣品。

唐說，該領(lǐng)域的一些研究人員專注于液體，而其他研究人員專注于聚合物。在兩者的交集處，她

的方法將通常用于液體的方法應(yīng)用于這些材料。

唐說，處于液相和固相之間的液晶具有反射色的光學(xué)特性-“與賦予蝴蝶翅膀顏色而不是吸收顏

色的染料相同的原理”。