功能高分子材料发展概述1.速干衣速干的由来:所谓速干实际上是由英文QUICK-DRY或DRY-EASY等类似单词直译过来的,而速干是指该面料的衣物与毛质或棉质的衣物相比时,在外界条件相同的情况下,更容易将水分挥发出去,干得更快。
速干衣顾名思义就是干的比较快的衣服,它并不是把汗水吸收,而是将汗水迅速地转移到衣服的表面,通过空气流通将汗水蒸发,从而达到速干的目的,一般的速干衣的干燥速度比棉织物要快50%。
速干衣物最初的设计理念主要是基于两个方面的考虑:A、内部因素,由于从事野外活动的人比较容易出汗。
如果运动量大的时候,全身则会大汗淋漓。
如果此时你穿的是普通的衣物,那么它们会紧紧贴在你的皮肤上,特别难受。
但速干衣物呢,它们能使挥发的汗水迅速得以挥发到体外;B、外部因素,野外行走时,早晨的露珠或是毛毛细雨都会将你的衣物打湿,如果裤腿紧贴在腿上,那会带来不舒服的感觉。
如果是速干衣物,那么它们的速干性能及防泼水性能就会使你免除这些不必要的麻烦。
速干的面料:市场上的速干衣物品牌林林总总,所使用的面料也是数不胜数,更是令人眼花缭乱。
其实常见的户外速干衣物所采用的面料无非是以下几种常见面料,COOLMAX这是一种最为常见,使用范围相对较为广泛的一种面料,由杜邦公司研制。
该面料的突出特点是具有很强的吸汗排汗功能,这得归功于COOLMAX的中空结构,但选购时必须看清楚COOLMAX在面料中所含的比例;THEMOLITE这种聚脂纤维的保暖性能不错,属于中空涤纶纤维系列,但缺点是排汗性能相对要差一些;MONI-DRY属于吸湿速干面料,有COLUMBIA公司研制出品。
其主要特点是超强的挥发性和吸水性,比一般的棉布要强2--3倍,从而有效地保持穿着者的舒适干爽;CIBAULTRAPHIL这是汽巴公司的产品,该面料的最大优越性是舒适、易清洗,是汽巴公司专门为优化衣物控湿能力和提升其美观性而设计,该面料能很好地协助排汗,让身体时刻保持干爽及很好的舒适感,此外,不起静电,使衣物持久光亮如新;ACTIVENT 这是美国GORE公司出的一种既防风,有非常透气,还能防一点水的化学材料,它是一种薄膜,需要和别的尼龙类材料压合在一起用,比较适合自行车爱好者使用;M.C.S属于一种防护性科技合成织物纤维,具有很强的吸湿力,能奖湿气迅速被体表吸收,同时该面料具有高抗磨损性和抗变形性、不起球、防撕裂,在多次洗涤熨烫后能保持鲜艳的颜色。
2.面料名:COOLMAX提供公司:美国杜邦公司设计,现分离为INVISTA 英威达面料介绍人在运动或做其他活动时,人体常常会产生汗水与湿气,天冷时汗水让你感到寒冷不适;汗水和湿气更使人闷热难受。
杜邦公司高科技纤维COOLMAX是通过四管道纤维迅速将汗水和湿气导离皮肤表面,并向四面八方分散,让汗水挥发更快,时刻保持皮肤干爽舒适。
于是人体流汗,皮肤表面与服装都不留汗。
持久舒爽透气,冬暖夏凉,倍感轻松。
此面料还有容易洗涤、洗后不变形、易干、面料轻而软、不用熨烫等其他特点。
CoolMax®是杜邦公司研制的、专利技术的四管道纤维材料。
四管道纤维及纤维之间形成最大的空间,保证最好的透气性,把皮肤表面散发的湿气快速传导至外层纤维。
纯棉与其相比虽可吸汗,但其排汗能力不高,而普通化纤在吸汗的能力上有很差,CoolMax® 纤维在吸汗和排汗方面都很出色。
CoolMax® 纤维材料可用于衬衫、裤子、袜子、内衣、帽子、背包。
特点1、可以把身体产生的热湿气导出,调节身体温度,既产生热调节效应,使你保持凉爽。
2、快干,干燥速度是纯棉的5倍。
3.、耐久,易护理,允许多次洗涤、不缩水、不变形,不霉变。
4、感觉柔软、舒适、透气,不会带来皮肤的不适。
隐身高分子材料隐身高分子材料2010-05-30 21:02:00| 分类:默认分类 | 标签: |字号大中小订阅隐身战斗机是在1991年海湾战争中使用的先进武器。
隐身技术在目前阶段主要是指降低收音机的雷达反射截面和红外特征,是一种探测对抗技术,达到隐身的措施主要是改进飞机的外形设计和在飞机表面使用吸波材料。
吸波材料指能吸收雷达波的复合材料,它可对抗雷达对飞机的探测。
目前研制和应用的吸波材料主要有两类:一类是介电吸波材料,其制造方法是在高分子化合物中添加电损耗性物质,如碳纤维、导电炭黑、碳化硅等,领先电抗损耗雷达入射能量;另一类是电磁性吸收材料,即在高分子化合物中添加铁氧体等磁性物质,领先电磁损耗雷主射能量。
用于制造吸波材料的高分子化合物如视黄基度夫碱式盐聚合物,它的分子为多共轭烯烃结构并含有一群高氯酸抗衡离子,这些抗衡离子由3个氧原子和1个氯原子组成,并在两处松散地高挂在高分子的碳原子骨架上,这种连接方式非常弱,一个光电子都有可能把抗衡离子从一个位置移到邻近的一个位置,这种位移使它很快将入射波的电磁能转换成热能散开,这就是它具有极好的吸收电磁波能的本领的原因。
可用于制造吸波材料的高分子还有聚苯硫醚、聚芳酯、聚醚砜、聚芳砜、聚苯并咪唑、聚醚亚胺、聚酰胺酰亚胺,它们被用做吸波材料的基体的原因是,高分子可减轻飞机重量,提高收音机的机动性能和降低油耗。
高分子都是电绝缘体。
B-2轰炸机的机身表面大部分由吸波材料的蜂窝夹层结构制成,为减少雷达小散射截面,机翼的前后沿由一连串拇指大小的六角形小室构成,每个小室内填充吸波材料,材料密度从外向内递增,它们用多层吸波材料覆盖,入射的雷达波先投射在机翼的表面上,然后被多层吸波材料吸收,剩余的雷达波进入六角形小室,继续被吸收,几乎可完全消除来自机翼前后雷达波的反射。
人体器官商店十年后的某一天,一位老人被告之他的心脏正在急速衰竭,需要更换左心室。
主治医师将他健康的心脏细胞组织切片送到一家组织实验室,即人造器官工厂。
研究人员利用组织切片和特殊聚合物制造出代用的左心室。
三个月后,代用左心室被冷冻、包装并送往医院。
医生将代用品换到老人的心脏内。
由于代用品相当于老人自己的器官,手术之后自然不会发生任何排斥反应,老人的生命因此而得到延续。
器官短缺在日常的医疗实践中,常会遇到因疾病和意外事故引发的组织和器官受损或衰竭,此时就需要进行器官、组织的移植或修复。
虽然目前器官移植手术已日臻成熟,但由于天然器官的来源极其有限,因此难以做到及时供应。
1999年仅美国就有72,000名患者等待器官移植,其中有6,100人在漫长的等待中撒手人寰。
此外,异体器官的排斥反应更使手术的成功率大大降低。
人造器官虽已被采用,但由于外形、材料等原因,目前多数还只能供病人在体外使用,而且价格也十分昂贵,非常人所能负担。
所以,利用组织工程培育出人人体的各种组织和器官,目前已成为许多国家的重点研究课题。
目前,许多商业及学术研究组织正在利用从胚胎或病人身体上取下的细胞组织,辅以特殊的生物材料,培养活体组织或器官。
目前商业领域的大多数工作集中于培养组织、瓣膜及器官的其他组成部分。
目前市场上已经出现了利用组织工程制成的人体器官:皮肤、骨骸、软骨等。
虽然这些离制造完整的器官还有很长一段路,但毕竟证明了人造器官概念的可行性。
人造血管对于制造整体器官来说,组织工程所面临的最大问题是:绝大多数器官需要自己的脉管系统,也就是血管网,来获取所需养料并实现器官应有的功能。
因此,研究人员在制造完整器官之前必须解决如何制造血管这一难题。
两年前,美国麻省理工学院的生物医药专家Robert Langer和LauraNiklason用少量从家猪体内提取的细胞制成了一条完整的血管,这是此领域内的一项重大突破。
Niklason从一头6个月大的家猪身上提取少量颈动脉组织切片;然后,将平滑的动脉细胞从切片中分离出来并用这些血管细胞覆盖在用可降解聚合物制成的管状框架之外;之后,Niklason将每条新制的血管放在各自的培养皿中,这些培养皿称作生物反应器。
在反应器上安装一个微型泵并把它与新制成的人造血管相连。
微型泵可以像人的心脏一样有规律地跳动。
微型泵的脉冲作用可使动脉细胞向管状框架内移动,从而将聚合体细微部分包裹起来,这会使人造血管更加结实。
在这种脉冲环境中培养几个星期后,血管内壁便生长出内壁细胞——许多器官组织内部细长而扁平的细胞,再继续培养若干天后就可以得到一条完整的血管。
人工合成的血管可以像真的血管一样工作。
研究人员将这种人造血管移植到家猪大腿主动脉上,在几周内该血管一直保持开放并且未发生血液凝结。
新的动脉血管对心脏血管替代手术来说可谓天赐之物。
但要建造更为复杂的器官需要最细的血管——毛细血管。
这意味着组织工程要达到微米级,这对当今普通的制造技术来说是一大难题。
研究人员计划使用芯片制造中使用的光刻技术来建造毛细血管。
德雷珀实验室微型制造系统的物理学家JeffBorenstein发现最细的毛细血管直径大约为10微米,而他日常所接触的是大小只有线宽1微米的芯片。
他认为凭着现有的技术完全有可能制成人造毛细血管。
研究小组在手掌大小的硅片上蚀刻出毛细血管状相互交织的网状结构。
在起初的实验中他们在硅片表面覆盖上从老鼠身上提取的内皮细胞,内皮细胞会沿着蚀刻出的网状结构生长,最终可以形成能传送液体的毛细血管。
在随后的工作中,研究人员用蚀刻好的硅片作为模板来浇铸可降解聚合物。
从模板上取出浇铸好的聚合物然后进行分层组装,就可以形成全3D毛细血管框架。
在管状框架上覆盖内皮细胞就可以形成毛细血管。
不过仅仅浇铸一次还不可能满足人造器官的需要。
制造人造肝脏所需的毛细血管需要用1/4个足球场大小的模板,而我们目前的技术根本不可能制出直径30米的硅片。
所以研究人员希望通过将数千层毛细血管网与肝脏细胞相连实现人造肝脏基本结构。
人造膀胱和人造心脏尽管目前的技术还不能制成有复杂血管的器官,但是已经有一种用组织工程制成的器官开始为人类服务,这就是人造膀胱。
波土顿儿童医院泌尿科医师AnthonyAtala从1990年左右开始设计人造膀胱。
在20世纪90年代后期,Atala 为6只小猎犬制作了膀胱。
研究人员从狗的膀胱上取下1平方厘米的组织切片,然后将内层细胞和肌肉细胞分离后分别进行培养。
一个月后,Atala的研究小组培养的两种细胞总数都达到3亿个,已经可以构建人造膀肮了。
研究人员用肌肉细胞覆盖膀胱形状的聚合物框架,用内层细胞覆盖框架内部。
之后,研究人员用人造膀肮替代小狗原有的膀胱,他们发现不仅周围组织的血管长入人造膀胱且发育良好,而且功能与健康小狗并无多少差别。
上述实验大大坚定了研究人员的信心,他们决定从2000年开始研究人类膀肮,不过这个过程将是漫长的。
研究人员用了20年左右的时间证明人造皮肤的适用性;膝盖软骨用了近四、五年才投入临床使用。
Atala的实验室已经制成有排尿功能的膀胱形状小型单元。