具能量吸收保护功能的智能复合材料

Smart Composite Material Video
Smart Composite Material Fabric for Energy Protection

本研究采用结合各向异性棒状纤维素颗粒，与多分散性矽颗粒的方法，降低复合物密度，并提升复合物的流变性能，是为增稠型复合物。它是一种在受冲击时能瞬间由柔软性变刚性的功能型材料，适用于制作具保护性的衣物。

技术应用

项目探索该复合物在纺织品中的应用，对增稠型复合物在轻巧安全冲击感应保护和运动防护衣物及用品提供应用的方向。
技术突破

目前，制备增稠型复合物的方法主要为: (一) 分散软性硼酸矽于聚氨酯中，或 (二) 分散刚性纳米矽颗粒于乙二醇中。所制备的复合物虽能在受冲击时展现很强的刚性，但有毒性，且制作过程繁复，制备效率低。这些因素限制了其在纺织品中的应用。此项目的技术突破包括：

1. 采用乙醇稀释与机械研磨相结合法，提高纳米颗粒在聚乙二醇中的分散效果及效率，并通过优化各向异性颗粒的质量分数，使复合物硬化性能达到更佳效果。

2. 研究温度及颗粒的形状参数，与该复合物的比例对增稠型复合物的物理和流变性能的影响。

3. 探讨复合物在受冲击时的硬化的机制。
奖项
第四十八届「日内瓦国际发明展」(2023) - 银奖
ITF相关项目
混合非等向性纤维素的智能复合材料
ITC项目编号
ITP/036/20TP