智慧紡織品的製作：柔軟功能性纖維紡織技術
近年來材料學家一直致力於開發可用於製作新型電子產品的柔軟彈性纖維，例如可用於建立智慧感應衣物、可穿戴生物量測裝置的纖維以及製作新型的能量解決方案。近日新加坡國立大學、加利福尼亞洛杉磯大學和中國南京大學的研究團隊，最近推出了一種創新的製作柔軟功能性紡織品的方法，其靈感來自於蜘蛛紡絲的過程。該方法是基於不同的過程產生了機能纖維。該研究於 2023 年發表在 Nature Electronics 學術期刊上。
生物啟發的紡絲技術
團隊首先製備了一種含有聚丙烯腈（PAN）和銀離子的溶液，並使用二甲基甲醯胺（DMF）來溶解它們。在此稱作 PANSion 的銀加配物強化了用於紡織纖維的物質溶液（空氣中的溫度和壓力），並以常溫下比較容易紡織。這是一個顯著的成就，因為以前提出的製備功能性纖維的方法需要高壓和高溫。此次團隊推出的紡織工藝方法，更容易實現大規模的應用，因為其對環境的要求較少，低能耗。
研究人員提出的軟質紡織品最具特色之處，在於設計過程中借鑑了蜘蛛紡絲的過程，使其成為一種生物啟發的技術。當該溶液被紡成纖維時，它會因接觸空氣及濕度而經歷一種自發的液-固相轉化過程，即所謂的非溶劑蒸汽誘導相分離（NVIPS），從而轉變為紡出的紡織品。
實用價值和未來展望
透過該溶液紡出的功能性纖維可以進一步應用於建立多種智慧紡織品裝置和可穿戴科技產品。例如，研究團隊使用其所創造的纖維製作了一款感應手套和智慧口罩，透過這些智慧裝置可以測量呼吸頻率和感應溫度等訊息。在未來，這些由研究團隊所創造的柔軟功能性紡織品，將被廣泛應用於生物量測產品，能量解決方案以及智慧家居、智慧城市等領域。同時研究團隊所提出的紡織技術將啟發相關的學者和工作者進一步研究開發出擁有電子效能的功能性纖維。
結論與建議
如果能把紡織品和智慧科技結合起來，這將會給人們帶來更多的便利與愉悅。智慧紡織品，作為可穿戴科技產品的一個創新門戶，具有極大的應用價值。然而當前還需要更多的科技工作者積極探索其未來的技術發展與應用可能，同時我們也需要更多的科學家和政策制定者，加大對智慧紡織品領域的支援，以加速其技術創新和發展。
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