好衣料

納米科技：安裝了納米碳管的棉花可用來制作能發(fā)光或能監(jiān)測身體失血狀況的衣服。

許多科幻小說都描繪了這樣一種場景：將領(lǐng)們坐在顯示器前觀察著前方部隊的情況，而戰(zhàn)士們身穿的特制的衣服與電腦顯示器連在了一起。任何傷亡情況都會馬上傳到指揮部，所以將領(lǐng)們就可以知道，比方說，約翰遜中士腳踝骨折了，或者卡利下士流了1.2升的血。這種情景或許離現(xiàn)實已不再遙遠。研究人員已經(jīng)可以制作出能夠發(fā)現(xiàn)身體流血并報告?zhèn)€人所處位置的棉花了。

智能衣服擁有許多吸引人的特點。對士兵和醫(yī)生來說，能夠適應(yīng)各種環(huán)境的衣服在面對細菌、化學物和放射性物質(zhì)時，可以提供多樣化的保護。商家認為，可發(fā)熱衣服、抗皺衣服或可遮蓋體味衣服有很大的市場潛力。目前已經(jīng)可以生產(chǎn)出制作上述一些衣服所需的材料了，但這些材料或體積過大而笨重，或太過復(fù)雜，還無法運用到實際生活中。所以，人們現(xiàn)在的目標是，研制出可方便縫制又經(jīng)久耐用的輕質(zhì)材料，同時，為了傳輸信息，還得能夠?qū)щ姟?/p>

密歇根大學化學工程師尼古拉斯·科托夫（Nicholas Kotov）率領(lǐng)的一個研究小組想出了一個辦法，即把納米碳管安裝到棉線上。這種納米管的碳分子呈圓柱狀，而原子又按照獨特的蜂巢模式排列。由于自身獨特的機械力和導(dǎo)電性能，它們被認為是目前用途最廣的納米材料之一。

納米管材料通常被做成固體結(jié)構(gòu)或薄片狀，但用于一些靈活性目的納米管，比如導(dǎo)彈薄膜、電子墨水等，則可以由稀釋了的納米管水溶液制成。有些電子設(shè)備，比如場發(fā)射顯示器，是用納米管棉線制成的。但要編織這些只有百分之一毫米粗的棉線技藝復(fù)雜，花費又高。用帶電材料制作衣服在目前看來還不太現(xiàn)實。

不過，科托夫博士和他的同事在《納米快報》（Nano Letters）期刊上發(fā)文稱，他們找到了一個簡單程序，可將帶有納米碳管的普通棉線編織起來。這種棉線比納米管棉線粗得多，因此更容易編織。研究人員用Nafion（一種工業(yè)用共聚物）和乙醇的混合溶液來稀釋納米碳管，然后他們將直徑為1.5毫米的棉線不斷浸入溶液中，而且每次都要先等棉線變干了再浸入。這樣做可以使納米管覆蓋到每一根棉線上，并牢牢粘在棉線纖維的表面。這個過程還可以使納米管沿著棉線纖維的中軸線排列起來，從而增強導(dǎo)電性能。經(jīng)過多次浸入后，科托夫博士發(fā)現(xiàn)，棉線已經(jīng)具備了足夠的導(dǎo)電性，可以用來連接發(fā)光二極管。

在進一步測試中，研究人員將一種能與人體血清蛋白（人體血液的必需成分）發(fā)生反應(yīng)的材料分子加入浸入棉線的溶液中。然后他們將更多棉線浸入其中。這一次，他們在不同的血清蛋白濃度下測試棉線的導(dǎo)電性。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，棉線的導(dǎo)電性隨著血清蛋白水平的變化而有所差異。研究人員認為，如果能將這種材料適當加入軍裝中——正如科幻作家預(yù)測的那樣，那么或許可以隨時監(jiān)測戰(zhàn)士的失血情況。

本文于2009年3月首次在《經(jīng)濟學家》上發(fā)表。