JuanHinestroza 和他的学生住在棉软的纳米世界里，他们创造的衣服可以杀死细菌，传导电流，避开疟疾，捕捉有害气体，并将晶体管编织成衬衫和裙子。

 

（13岁的Matilda Ceesay，图左，将完成一件抗疟疾衣服，被右图中14岁Sandy Mattei所穿。图片来源: Mark Vorreuter/File photo）

“棉花是最迷人并让人误解的材料之一，”领导康奈尔大学的纺织品纳米技术实验室的纤维科学副教授Hinestroza说。 “在纳米级的世界里——而这是我们的世界——我们可以一次控制基于纤维素的材料的一个原子。”

Hinestroza的研究团队，已经将棉纤维转化成电子元件，例如晶体管和热敏电阻，他们没有将电子加入到织物，而是将织物转换成电子部件。

“用棉纤维制作晶体管和其它组件带来了新的视角，实现了电子产品和纺织品的无缝集成，从而可以创造独特的可穿戴电子设备，”Hinestroza说。

利用棉布的不规则形貌，Hinestroza和他的学生在其中加入金纳米颗粒的保形涂层，同时添加半导体和导电聚合物，来修饰天然棉纤维的行为。

“这些涂层是如此之薄，以致与棉纤维可以始终保持器柔韧性，”Hinestroza说，“纤维是无处不在，你的内衣，睡衣，牙刷，轮胎，鞋，汽车座椅，空气过滤系统，甚至你的衣服都有纤维。”

Abbey Liebman使用能够充电的iPhone导电棉线制作了一件裙子。将超薄太阳能电池板装饰和一个USB充电器塞进腰间，这种西南风格的服装捕获足够的阳光，可为手机和其他手持设备充电，可以使佩戴者一直被充电。

该技术可以被嵌入到衬衫里，来测量心脏速率或分析汗水量，还可以缝制成枕头来监测大脑信号，或应用于具有加热和冷却能力的交互式纺织品。

“以前的技术已经取得了类似的功能，但那些纤维会变得僵硬或沉重，不像我们的纱线，这些可以进行进一步加工处理，如编织，缝纫，编织，”Hinestroza说。

合成纳米粒子并将它们黏贴到棉纤维上，不仅不使用染料就在纤维表面创造了颜色，而且新的表面能有效杀灭99.9％的细菌，这可能用于抵挡感冒、流感等疾病。

两个Hinestroza的学生创造了一个蒙面夹衣，并嵌入杀虫剂——采用金属有机骨架分子或MOFs材料——来抵御疟疾的蚊子。疟疾在非洲每年杀死60多万人。而驱虫蚊帐是常见的非洲家庭有的装备，这种抗疟疾服装可以在白天穿，以提供额外的保护，不会像消散于皮肤的驱虫剂。

其他学生已经使用MOF创造了一个面具和头罩，能够根据选择的方式捕捉有毒气体。 MOFs材料，是聚集性晶体化合物，可以在纳米水平被操纵，以构建完全相同大小的纳米级笼子，用来捕获气体。

“我们希望利用这些分子的力量来吸收气体，并将这些MOFs材料制成纤维，这使我们能够得到非常有效的过滤系统，”他解释说。

Hinestroza总是寻找新的方法来使用棉作为画布，创造无限的现代用途。

“我们要改造传统的天然纤维，变为真正的多功能工程材料，并可根据任何需求进行定制，”他说。 “我们是化学家，是材料科学家，我们要创造材料，并执行许多功能，但同时使其保持柔性和舒适，就像T恤或旧的牛仔裤。”

新材料在线编译整理——翻译：Gary     校正：摩天轮