中科院蘇州納米所張學(xué)同研究員課題組以Kevlar 納米纖維為原料,通過(guò)液晶紡絲、動(dòng)態(tài)溶膠-凝膠轉(zhuǎn)變、冷凍干燥、冷等離子體疏水等步驟,制備了不同砌塊取向度的納米Kevlar 液晶(NKLC)氣凝膠纖維。制備的NKLC 氣凝膠纖維具有極高的機(jī)械強(qiáng)度(41.0 MPa)、優(yōu)異的保溫性能(0.037 W·m-1·K-1)和自清潔性能(與水接觸角為154°)。
值得一提的是,超疏水NKLC 氣凝膠纖維可以在氣凝膠和凝膠狀態(tài)之間循環(huán)轉(zhuǎn)換,而不同砌塊取向的凝膠纖維在偏振光下顯示出不同的亮度?;谶@些性能,用高低取向的NKLC 氣凝膠纖維機(jī)織或刺繡的數(shù)字紡織品可以在1m2內(nèi)實(shí)現(xiàn)高達(dá)6.0Gb 的信息加密和按需解密。
具體來(lái)看,研究人員用氣凝膠纖維設(shè)計(jì)制作了識(shí)別條形碼(即信息),直觀地顯示信息的加密、存儲(chǔ)和解密狀態(tài)。在正常光線和偏振光下,數(shù)字紡織品都不顯示存儲(chǔ)的信息。當(dāng)用乙醇浸漬數(shù)碼紡織品時(shí),在正常光線下信息仍然隱藏。數(shù)碼紡織品只有在凝膠狀態(tài)和偏振光下才能識(shí)別,電腦也可以讀取。此外,通過(guò)刺繡氣凝膠纖維,研究人員還制造了一種具有二維碼(作為隱藏密碼)的數(shù)字紡織品。同樣,只有通過(guò)浸泡在乙醇中并在偏振光下觀察的解密過(guò)程才能顯示二維碼,并可通過(guò)圖像處理得到準(zhǔn)確的二維碼。進(jìn)而,研究人員提出了一種信息存儲(chǔ)紡織品方案,用兩種不同砌塊取向的氣凝膠纖維表示0 和1,每8 根氣凝膠纖維組成一個(gè)字節(jié)。一個(gè)字節(jié)的長(zhǎng)度是8 根纖維的直徑之和,寬度根據(jù)機(jī)織方式計(jì)算。如果光纖直徑為10μm,字節(jié)寬度為2μm,那么每平方厘米的信息織物可以存儲(chǔ)62.5 萬(wàn)字節(jié),每平方米可以存儲(chǔ)6.0Gb 的信息。由于該數(shù)字紡織品可存儲(chǔ)大量的信息,且顯示出良好的信息安全性,故其在信息加密、按需解密等方面具有一定應(yīng)用潛力。
(摘編自中國(guó)聚合物網(wǎng))