纤维材料：“无孔不入”走近你我

“看，这是我从国外带回来的碗巾。这真的非常有用。”凌小姐给同事们看了她出国旅游时买的东西。甚至在她的办公室里，几个女同事从国外带回来厨房清洁毛巾，不管她们背包的重量。"虽然东西不大，但它们让厨房看起来焕然一新。"

虽然这些清洁毛巾有不同的产地，但它们主要是由纤维制成的。竹纤维、碳纤维、海藻纤维...这些新材料正在接近人们的生活。

惊人的纤维

事实上，近年来，不仅是清洁产品，人们的衣服也发生了翻天覆地的变化。

八年前，青岛大学自主开发海藻纤维服装。海藻编织的织物具有良好的阻燃性，还具有止血、抗菌、抗电磁辐射、可降解、纯天然等优点。参与开发的研究人员在采访中说，海藻纤维含有大量的金属离子，因此具有良好的阻燃性。

竹纤维是从竹子中提取的纤维，在“清洁世界”随处可见，不仅使材料绿色环保，而且具有去污力强、超强吸水、经久耐用、永不油污的特点。

这两位只是纤维家族众多成员中的一员。

据了解，根据相关分类，纤维可分为天然纤维和化学纤维，其中天然纤维存在于自然界并可直接获得，包括植物纤维、动物纤维和矿物纤维。化学纤维是通过化学处理制成的纤维，包括人造纤维、合成纤维和无机纤维。

纤维家族庞大，应用领域也不尽相同。其中，人们对日常用品最熟悉。"在今年的奥运会上，各国运动员穿的运动服都是由纤维材料制成的。"上海东华大学材料与工程学院副院长、重点实验室副主任王华平告诉《中国科学》。中国运动员穿的“龙服”也是如此。这种“龙服”本身使用一种特殊的防水工艺，这种工艺透气且能抵御里约季节的雨水。这套衣服的内层用木糖醇加工冷却，即使在炎热的巴西，也能感到放松和清爽。

韩国奥运代表队的队服在巴西受到了防寨卡病毒的保护，并添加了驱蚊剂来抵御蚊虫叮咬。美国人考虑到巴西的水污染问题，专门为奥林匹克赛艇队成员设计了抗菌运动服，以抵御污染的比赛水域中的潜在威胁，并具有良好的排汗性能。

此外，喜欢创意的美国人还利用3D打印技术为美国短跑运动员艾莉森·菲利克斯制作了一双纤维“战靴”，结合了鞋的结构强度、平衡感和美感。

尽管纤维材料在奥运会上经常被强调，但在王华平看来，这些应用只是纤维应用的冰山一角。

从小到大

“纤维材料在服装中的应用并不少见。它们也可以应用到更广的范围。”王华平说，近年来，纤维材料的发展取得了质的飞跃。

例如，纤维的抗菌功能。在人们看到抗菌这个词之前，他们头脑中的自然反应是抵抗有害细菌。然而，他们没有意识到，当时的抗菌材料不能区分“敌人和朋友”，还可能误伤有益菌。

“在过去的两年里，国内外都在培养微生物，因此材料科学也在这方面有所进步。”王华平说，为了防止有益细菌被合成纤维“意外伤害”，目前的抗菌纤维材料可以在保护益生菌环境的同时抑制有害细菌的生长。

例如，纤维材料用硅季铵盐抗菌整理处理。季铵盐作为一种化学成分，是一种阳离子表面活性剂，能够吸附带负电的细菌，表现出有效的抗菌能力，并具有一定的持久性。在季铵盐中引入有机硅将二者结合，不仅可以提高抗菌剂与纤维材料的结合能力，使其耐洗，而且可以防止抗菌剂脱落，杀死皮肤表面的微生物，保护有益菌，安全性好。

当然，抗菌只是纤维材料的许多功能之一。

“像碳纤维一样，它也是轻型车身的重要材料。智能可穿戴设备的健康检测功能也通过纤维材料传输到手机，然后通过手机应用程序发送给医生。”王华平说。

工业发展是必须的

今年4月，美国国防部长宣布在美国国家制造创新网络中成立第八个制造创新组织——革命纤维和织物制造创新组织，该组织提供3亿多美元的公私合作基金，以发展面向未来的纤维和织物，帮助加快美国纺织制造业的复苏。该组织由国防部领导，由麻省理工学院管理。它包括89名来自工业界、学术界和非营利组织的成员。早在去年的竞标中，就有媒体报道称，革命性的纤维和织物制造创新组织将确保美国在这一领域的世界领先地位。

自1982年以来，法国*成立了一个由工业界、高等院校和*部门组成的特别委员会，调查和分析新材料领域的现状，提出新材料发展计划草案，并确定具体对策。

“随着天然纤维材料的发展，合成纤维也在逐渐发展。石墨烯也是一种纤维，近年来受到越来越多的关注。王华平继续说道。正是因为石墨烯的出现，人们的内衣不断更新。石墨烯应用于服装时，通电后会产生大量的红外辐射，其波长接近人体波长，从而加速血液循环，使用时可以享受阳光般的温暖。

合成纤维是将各种纤维的优点应用于航空航天、医疗保健、运输、建筑、服装和其他领域的平台王华平认为，在不久的将来，纤维将作为一种先进的材料出现在各行各业，所以这个国家也应该从战略上考虑它。