不用染料卻能讓絲綢擁有亮麗色彩，且永不消褪？是的，您沒聽錯，這個看似不可能的課題已在廈大科學(xué)家的手中變?yōu)楝F(xiàn)實——該校材料學(xué)院國家“千人計劃”專家劉向陽教授課題組借助生物仿生，在絲綢表面成功“構(gòu)造”出蝴蝶和孔雀羽毛的生物結(jié)構(gòu)色，從而讓絲綢顏色如蝴蝶翅膀和孔雀羽毛般鮮艷且永不褪色，開辟了一條全新的生態(tài)染色路徑。

孔雀羽毛蝴蝶翅膀帶來靈感

據(jù)介紹，傳統(tǒng)的衣物顏色多由化學(xué)染料染色得來，這種染色技術(shù)顯而易見的弊處是：不僅會褪色，而且還會造成大量的污染。能否開辟出一條不褪色、不污染、不傷人體的染色新路徑，便成為長期從事生物仿生與軟物質(zhì)研究的劉向陽教授課題組致力攻克的目標(biāo)。

在多年探索中，課題組將生物仿生技術(shù)引入研究領(lǐng)域——如果能在織物表面成功“構(gòu)造”出如孔雀羽毛或蝴蝶翅膀般的生物結(jié)構(gòu)，那么，織物顏色便能“自然”呈現(xiàn)如二者般的亮麗色彩，且不會隨時間流逝而漸漸消褪。

劉向陽解釋說，這是因為，不同于化學(xué)染料染色，孔雀羽毛和蝴蝶翅膀所呈現(xiàn)的鮮艷色彩是物理結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的顏色，即這種顏色是因為生物在微觀尺度上的物質(zhì)周期性物理結(jié)構(gòu)對日光中特定顏色的反射造成的，“只要它的物理結(jié)構(gòu)不被損壞，無論風(fēng)吹日曬，其色彩將永不消褪”。

可控織物顏色、保溫或涼爽

循著這樣的思路，課題組首先選擇在自己多年來熟悉的絲綢材料上試驗。經(jīng)過幾年不懈努力，他們最終成功在絲綢表面“構(gòu)造”出一種名為“光子晶體”的結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)不僅與孔雀羽毛和蝴蝶翅膀生物結(jié)構(gòu)類似，更重要的是，它由一個個晶格“砌”成，這些晶格類似于搭建房屋所用的磚，大小可以調(diào)控，“當(dāng)晶格大小變化時，內(nèi)部結(jié)構(gòu)也會隨之變化，從而反射不同的光，呈現(xiàn)不同的顏色”

與此同時，這一“顏色可控”機理也讓課題組發(fā)現(xiàn)，“隨心所欲”地實現(xiàn)織物涼爽或保溫功能不再是難事——通過調(diào)節(jié)晶格大小，反射不同光波，從而使織物順利實現(xiàn)抗紫外或屏蔽紅外輻射的目的。

業(yè)內(nèi)：或帶來服裝行業(yè)革命

日前，這一技術(shù)成果已申報國際專利，有關(guān)研究論文已發(fā)表在材料領(lǐng)域的國際頂尖雜志——《先進(jìn)功能材料》上。有業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，這一全新無染料織物著色技術(shù)的出現(xiàn)，將會帶來紡織與服裝行業(yè)的一場深刻革命。

劉向陽表示，接下來，課題組將會考慮把這一技術(shù)“擴(kuò)大”到棉、毛及化纖等其他織物材料上。

來源： 中國紡織網(wǎng)