仿生设计的功能纺织品和服装的研究进展
2021-01-06马菡婧
毛纺科技 2020年7期
马菡婧,尚 淼,何 源
(1.西安工程大学 服装与艺术设计学院,陕西 西安 710048; 2.西安培华学院 建筑与艺术设计学院,陕西 西安 710100; 3.西安交通大学 航天航空学院,陕西 西安 710049)
生物仿生学和仿生工程研究的迅速发展,激发了科学家和研究人员在技术领域的创造力。已有古代工程师、建筑师及科学家模仿自然界中动植物形态、结构和功能进行设计的历史,并在人类文明中留下辉煌的成果[1]。人类骨骼的精细结构是巴黎著名建筑埃菲尔铁塔的最初灵感,这种类似人体骨架的结构,可以承载巨大负荷并兼具极高的稳定性[2]。对骨骼的显微分析得出其横截面的多孔结构是骨骼在持久的紧张和压缩之间维持平衡的关键,这启发了建筑学家设计出更加复杂而精妙的质轻且具备高承载能力的建筑结构[3]。现在,随着分析技术的革新,研究人员能够在更小的分子和细胞微观尺度中揭开大自然设计的秘密。科学家正通过深入了解自然界的精妙现象努力缩小人工制造艺术与自然艺术之间的差距。通过介观尺度和纳米微观尺度上的分析与应用,一系列基于仿生设计原理的研究成果促进了现代工业化的快速发展,如多功能传感器、新型太阳能电池、电子电路设备等[4]。
功能化纺织品和服装因其重要的商业前景和应用价值,在柔性电子、微纳电子系统等高新技术领域中占据重要角色,其研发、制备和推广已经独立于传统纺织服装行业的范畴[5-6]。功能化纺织品和服装被定义为能够感知环境条件或外界刺激的一类材料或结构[7]。……
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