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新型智能纤维材料：有“五官”，可变为玻璃纤维制成衣服

发布时间：2017-06-06

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在不久的将来，如果你的衣服觉得你热了，它会自动变得宽松透气；如果觉得你冷了，它就裹得更紧。中国工程院等发起的“新材料国际发展趋势高层论坛”9月19日在沪开幕，包括40多位材料界院士在内的各路专家同堂探讨：什么才是“比新材料更新的材料”。拥有“五官”般的传感能力，并能因需改变特性的智能材料便是其一，比如可用于服装的智能纤维材料。

“智能材料”是一种能感知外部电、磁、力、热等刺激，并产生性状变化的材料，各种智能装备与设备都少不了它。目前已实现应用的智能材料主要有3类：根据电压不同产生相应变化的铁电压电材料、根据磁场强弱应变的磁致伸缩材料，以及能够变回原样的形状记忆金属等。

据了解，现今全球智能材料市场已拥有高达数百亿美元规模。西安交通大学材料学科“长江学者”任晓兵认为，智能材料将变得更为灵敏，特性也会呈现多种多样。据悉，他带领的团队已成功研制出一种新型智能材料——应变玻璃。它具有一定柔性，但即使温度变化也不会出现热胀冷缩，也能根据应用场景而“热缩冷胀”。这种智能材料可用于手机、手环等智能终端，也可变为玻璃纤维制成衣服等，还能广泛应用于对材料稳定性要求极高的精密仪器。

任晓兵教授解释说，新型智能材料尽管名为“玻璃”，其实是一种掺杂了少许关键杂质的形状记忆合金。早在十多年前，任晓兵就展开对这种材料的研究，而较早研究成果仅限于发现这种材料，其成分和特异性始终无法得知。近年来，任晓兵团队从半导体得到灵感，“纯净的硅晶体正是因为掺入杂质而有了半导体的新特性”。团队试着在智能材料里混入杂质，最终得到了“应变玻璃”。

当然，智能材料也是“双刃剑”，有“友好”也有“不友好”的。上海交大材料学院院长孙宝德认为，环保节能是研发新材料的重要目的。智能材料中有一种铁电压电材料“PZT”，手机没了PZT，电话都打不出。然而，这种材料含铅，带有高污染性。十多年前开始寻找替代品，至今未能实现。原因在于去铅之后，其材料性能也发生突变。当前，市场上最好的无铅同类材料性能只有PZT原材料的一半强，逐步完善并投入实际尚需时日。

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