相對于電、pH值、化學(xué)刺激等，熱刺激在日常生活中更容易實(shí)現(xiàn)，因此熱響應(yīng)型材料在智能紡織品、防偽、傳感等眾多領(lǐng)域得到了廣泛關(guān)注，熱響應(yīng)型材料是指隨外部環(huán)境溫度變化而改變自身物理特性的材料，其中熱致變色材料是在智能紡織品領(lǐng)域研究最多的一種材料。

然而，熱致變色材料具有一定的使用環(huán)境局限性，例如在黑暗環(huán)境中不易觀測到材料的顏色變化，導(dǎo)致其在實(shí)際應(yīng)用中受到了很大限制。因此，亟需開發(fā)一款同時具有熱致變色和熱致熒光性能的材料來進(jìn)一步擴(kuò)大其應(yīng)用范圍。

近日，江南大學(xué)與美國德克薩斯A&M大學(xué)合作，研究出一種具有熱致變色和熱致熒光雙重功能的熱響應(yīng)性材料。該材料是一種復(fù)合納米顆粒染料，是通過正硅酸四乙酯縮水聚合，然后在硅膠納米顆粒中包裹雙吲哚并喹吖二酮（IQA）有機(jī)染料分子和脂肪醇，從而獲得的紫色粉末狀染料。

該染料可以常規(guī)的染色方法在滌綸織物上染，染色后的滌綸織物保留了原納米復(fù)合材料的性能，可以隨外界環(huán)境溫度的變化，實(shí)現(xiàn)顏色以及熒光性能的雙重變化。

復(fù)合納米顆粒的性能

實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，納米復(fù)合顆粒染料染色后的織物均以實(shí)時、高度可逆的方式呈現(xiàn)出清晰的顏色變化和高對比度的熒光狀態(tài)變化。加熱后，可見光下，織物顏色由深紫色變?yōu)殚偌t色；紫外光（365 nm）下，織物由黯淡的無熒光狀態(tài)突變?yōu)榘l(fā)射強(qiáng)烈的金黃色熒光。

 
染色織物在不同溫度下的顏色變化
 
染色織物在不同溫度下的熒光變化

該材料的熱敏變色機(jī)理為IQA分子在脂肪醇溶劑中的可調(diào)節(jié)解離或聚集機(jī)制。由于IQA分子的解離與聚集狀態(tài)直接取決于溶劑的熔融和凝固。因此，通過改變?nèi)軇┙M分，可以實(shí)現(xiàn)其變色溫度的調(diào)控。

該研究為設(shè)計(jì)具有多功能性的熱響應(yīng)智能紡織品提供了新思路。相關(guān)研究成果以“High-Performance Thermoresponsive Dual-Output Dye System for Smart Textile Application”為題發(fā)表于《Advanced Functional Materials》上。

河北盈通紡織科技有限公司是一家集功能性面料和服裝設(shè)計(jì)、研發(fā)、生產(chǎn)為一體的綜合性紡織企業(yè)，年產(chǎn)面料1800萬米、服裝58萬套。功能性面料產(chǎn)品有：防靜電系列、阻燃系列、防酸堿系列、防輻射系列、抗油拒水系列等幾十大類，幾百個產(chǎn)品，以及相應(yīng)面料研發(fā)、生產(chǎn)的特種功能性服裝。