(2003-5-16) 光敏纤维
　　光敏纤维是指在光的刺激下纤维发生颜色和导电性可逆变化的纤维，
主要有光致变色和光导纤维两种。
　　光致变色纤维是在太阳光或紫外光等的照射下颜色会发生变化的纤
维。自从1899年M a rc W a ld发现某些固体和液体的化合物有光敏性
能以来，各种光敏材料的研究就引起了人们极大的兴趣。
　　日本首先开发出光致变色复合纤维，并以此为基础制得了各种光敏
纤维制品，如绣花丝绒、针织纱、机织纱等，用于装饰皮革、运动鞋、
毛衣等，受到人们的广泛喜爱。
　　日本K an eb o公司将吸收350nm～400nm波长紫外线后由无色变为
浅蓝色或深蓝色的螺呋喃类光敏物质包裹在微胶囊中，用于印花工艺制
成光敏变色织物。微胶囊化可以提高光敏剂的抗氧化能力，从而延长使
用寿命。采用这种技术生产的光敏变色T恤已经于1989年供应市场，近
年来，国内也有类似的产品销售。
　　美国C lem son大学和G eon g ia理工学院等大学近年来正在探索
光纤中掺入变色染料或改变光纤的表面涂层材料，使纤维的颜色能够实
现自动控制。美国军方人士认为采用光导纤维与变色染料相结合，可以
实现服装颜色的自动变化。光敏变色纤维主要用于娱乐服装、安全服和
装饰品等。
　　光导纤维最著名的应用是做光纤传感器。它可以探测应变、温度、
位移、物质化学浓度、加速度、压强、电流、磁场以及其他的一些信号，
是迄今为止发展最为成熟的纤维传感器。光导纤维的研究技术发展很快，
如今研究人员正致力于将其应用到更广泛的领域。
　　美国D rexe l大学的研究人员将光纤传感器镶嵌在降落伞中，探测
降落伞的动态应力变化情况。还用聚乙炔和聚苯胺等为包敷层的光纤传
感器镶嵌织物，利用聚苯胺吸收酸性或碱性物质后光谱吸收性能的变化
来实现物质探测。
　　在我国，西安工业学院的研究人员将光导纤维用于光电转换系统的
研究，取得了预期的结果，开创了光导纤维新的应用领域。
　　导电玻璃纤维
　　导电玻璃纤维是玻璃镀金属技术和玻璃纤维表面处理技术相结合而
开发出来的新产品。它在纤维表面镀上镍合金，其上面包敷导电性能良
好的金属，在最外层有耐腐蚀性能好的金属材料保护膜。它主要有导电
性能好、比重小等特点，在集成电路和电磁设备上有广泛的应用。
　　日本将导电玻璃纤维用于隐身材料的研究已经取得成功。研究人员
研究出一种高频高效吸波涂料，它具有由电阻抗变换层和低阻抗谐振层
组成的两层结构，其中谐振层是由铁氧体、导电短纤维与树脂组成的复
合材料。该纤维可吸收1GH z～20 GH z的雷达波，吸收带宽达50％，吸
收率达20dB以上。美国B－2隐形轰炸机机身表面也采用了含有导电玻璃
纤维的混杂复合材料。
　　形状记忆纤维
　　形状记忆纤维在热成型时（第一次成型）能记忆外界赋予的初始形
状，冷却时可以任意形变，并在更低温度下将此形变固定下来（第二次
成型），当再次加热时可逆地恢复到原始形状。根据外部环境变化，促
使形状记忆纤维完成上述循环的因素，可以有光能、电能和声能等物理
因素以及酸碱度、螯合反应和相变反应等。迄今为止，研究和应用最普
遍的形状记忆纤维是镍钛合金纤维。
　　在英国防护服装和纺织品机构研制的防烫伤服装中，镍钛合金纤维
首先被加工成宝塔式螺旋弹簧状，再进一步加工成平面状，然后固定在
服装面料内。该服装表面接触高温时，形状记忆纤维的形变被触发，纤
维迅速由平面状变化成宝塔状，在两层织物内形成很大的空腔，使高温
远离人体皮肤，防止烫伤发生。
　　智能纤维作为新出现的高科技材料，应用前景非常广阔。从目前情
况来看，此类材料在服装、建筑、军事方面都有很大的应用潜力。但是
在技术方面还有很多问题没有解决，所以很多智能纤维都还没有产业化。
相信随着时间的推移和科技的进步，通过广大科技工作者的不懈努力，
某些纤维的批量生产亦成为可能，智能纤维的研究和应用有着光明的未
来。
　　作者简介：王艳玲，硕士研究生，在东华大学纤维材料改性国家重
点实验室从事智能材料研究工作。
　　沈新元：教授，博士生导师，东华大学材料科学与工程学院副院长。