具能量吸收保護功能的智能複合材料

Smart Composite Material Video
Smart Composite Material Fabric for Energy Protection

本研究採用結合各向異性棒狀纖維素顆粒，與多分散性矽顆粒的方法，降低複合物密度，並提升複合物的流變性能，是為增稠型複合物。它是一種在受衝擊時能瞬間由柔軟性變剛性的功能型材料，適用於製作具保護性的衣物。

技術應用

項目探索該複合物在紡織品中的應用，對增稠型複合物在輕巧安全衝擊感應保護和運動防護衣物及用品提供應用的方向。
技術突破

目前，製備增稠型複合物的方法主要為: (一) 分散軟性硼酸矽於聚氨酯中，或 (二) 分散剛性納米矽顆粒於乙二醇中。所製備的複合物雖能在受衝擊時展現很強的剛性，但有毒性，且製作過程繁複，製備效率低。這些因素限制了其在紡織品中的應用。此項目的技術突破包括：

1. 採用乙醇稀釋與機械研磨相結合法，提高納米顆粒在聚乙二醇中的分散效果及效率，並通過優化各向異性顆粒的質量分數，使復合物硬化性能達到更佳效果。

2. 研究溫度及顆粒的形狀參數，與該複合物的比例對增稠型複合物的物理和流變性能的影響。

3. 探討複合物在受衝擊時的硬化的機制。
獎項
第四十八屆「日內瓦國際發明展」(2023) - 銀獎
ITF相關項目
混合非等向性纖維素的智能複合材料
ITC項目編號
ITP/036/20TP