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2026-10-09
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仿生面料“刚柔并济”

日期:03-30
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版面:第12版:科技周刊·探索       上一篇    下一篇

本报讯 (记者 叶真) 鳄鱼皮坚硬而灵活,是否可以从其中找到灵感,拥有一款“刚柔并济”的仿生铠甲?近日,记者从南通大学获悉,该校安全防护用特种纤维复合材料研发国家地方联合工程研究中心严雪峰教授、马岩副教授团队与新加坡国立大学合作,研发了一款图案可控、刚柔并济的仿鳄鱼皮刺割防护纺织面料SRUS,并将相关论文发布在国际权威期刊《先进功能材料》上。

近年来,用于抵御切割、刺伤威胁的个体防护装备受到了研究者的广泛关注,成为了业内的研究热点。“自然界的动物经过亿万年的进化演变,常常能够为我们提供许多防护策略。”马岩告诉记者。央视《人与自然》纪录片中有一段鳄鱼捕猎的画面给团队成员留下了很深的印象,鳄鱼的皮骨结构不仅能够抵御捕猎者锋利爪子的攻击,还不影响其狩猎时的敏捷,这种结构是否可以应用到个体防护面料中?受鳄鱼皮皮骨阵列结构的启发,团队提出了一种“刚柔结合”结构的个体防护面料——将无机粉体增强环氧树脂刚性块以小间距排列在柔性织物表面。刚性的树脂块可以为面料提供优异的防护性能,柔性织物和树脂块间的间隙保证了面料的灵活性和透气性。“其实,我们在研究初期也参考过犰狳、蜥蜴、穿山甲等自然界动物的皮肤结构,但最终还是优选了鳄鱼。”马岩透露。

通过“模具塑形+热压”法将刚性防护阵列与柔性织物复合,“刚柔并济”的仿生刺割防护复合面料SRUS就诞生了。马岩表示,刚性防护阵列确保了SRUS表面具有优异的防切割、防针刺、耐磨损特性,阵列间的间隙又保证了SRUS具有柔软、透气的服用性能,称得上是一款柔软轻质的铠甲。并且,在最终应用中,可以根据面料服用的场景和需求、个人的喜好等多种因素,通过模具塑性的方式,实现面料树脂阵列形状、颜色、尺寸、排列等元素的精准控制。可直接用于开发刺割防护服装、手套、护袖、护膝、围脖等防护材料,特别是在工业和军事应用领域,能够为从业人员提供优异的刺割防护以及运动灵活性,具有广阔的应用前景,目前已有纺织品公司与团队洽谈。

马岩表示,当前,研究团队仍然在对这款面料进行提档升级。“我们希望进一步加强面料的刺割防护性能,并将这一材料扩展到其他应用中,为未来应对极端或复杂环境的个体防护装备发展提供新的途径。”