刘 洁

（陕西交通职业技术学院，陕西西安710018）

剪切增稠流体（Shear Thickening Fluid，以下简称STF）是由纳米粒子分散在高聚物中或长链高分子聚合而形成的一种混合流体[1-3]。利用STF与高分子纤维材料进行复合所制备的各类型先进体育材料具有极为优异的力学性能，因而逐渐成为抗外力防护领域最重要的材料之一，具有广阔的应用前景。早期最为典型的STF增强高分子纤维材料应用案例可追溯至2006年都灵冬季奥运会上部分冰雪运动选手所使用的d3o材料，该材料常态下为松弛状态，柔软而富有弹性，能够为运动员提供良好的穿着舒适感；一旦遭到外界剧烈撞击，分子间粒子相互锁定，材料硬化后形成一层紧致的防护层为运动员提供防护，降低运动损伤。

1 STF材料性能优势概述

STF剪切增稠及其复合纤维材料是一种新型功能材料，由于STF中的纳米粒子能自由运动，因此STF在常温、常压条件下均呈液态；当纤维材料未受到外力作用时，STF内部各纳米粒子分子间可自由移动，此时利用STF材料制备的防护用具表现为柔软、易变形等特征；当材料受到迅猛的外来剪切应力时，STF体系中的松散分子间会由于外界剪切应力的作用而迅速集中，此时材料内部黏度骤增，受力区域呈类固态，极大地损耗了外来应力的能量；当外力撤去后，体系状态逐渐恢复，表现出可逆性质[4]。利用该材料这一特性，可广泛制备体育防护器材、运动服饰等，如某些高风险运动中的防护器具、衣物等，能够获得远高于一般传统材料的佩戴舒适感和防护性能。……