美国化学学会 在一项测试中，未经处理的织物(左侧面板)在火焰消除后会完全燃烧，而经过植酸处理的织物(右侧面板)在点火源消除后会在几秒钟内自动熄灭
信用:Sourabh Kulkarni 美国的制服
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陆军士兵必须满足一长串具有挑战性的要求
它们需要在所有气候条件下都感觉舒适，耐多次洗涤，防火和防虫，等等
现有的织物不会检查所有这些盒子，所以科学家们想出了一种新的方法来制造一种使用无毒物质的阻燃驱虫织物
研究人员今天将在美国化学学会2020年秋季虚拟会议暨博览会上展示他们的结果
“陆军向我们展示了多功能性的有趣和富有挑战性的要求，”研究负责人拉马斯瓦米·纳加拉扬博士说
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“有各种材料制成的阻燃陆军作训服，符合阻燃要求
但是它们很贵，而且染色也有问题
此外，一些原材料不是在美国生产的
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因此，我们的目标是找到一种现有的材料，我们可以对其进行改性，使其具有阻燃性和驱虫性，同时仍然有一种士兵想要穿的织物
" 因为纳加拉扬的研究小组专注于可持续的绿色化学，该小组为这项研究寻找无毒的化学物质和工艺
他们选择改性一种市售的50-50尼龙棉混纺面料，这是一种在美国生产的相对便宜、耐用和舒适的面料
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这种材料被广泛应用于民用和军用领域，因为尼龙强度高且耐磨，而棉则穿着舒适
但是这种类型的纺织品本身并不排斥细菌，并且具有很高的火灾风险
“我们从制造织物阻燃剂开始，重点是混合物中的棉花部分，”哲学博士苏拉布·库尔卡尼解释说
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在麻省大学洛厄尔高级材料中心与纳加拉根一起工作的学生
“棉花表面有许多羟基(氧和氢结合在一起)，这些羟基可以被容易获得的化学物质激活，与含磷化合物结合，从而赋予其阻燃性
“对于含磷化合物，他们选择了植酸，一种在种子、坚果和谷物中发现的丰富、无毒的物质
接下来，研究人员解决了让这种材料驱虫的问题，这样士兵们就不必重复喷洒或者在背包中携带额外的物品
该团队采用了氯菊酯，一种日常无毒的驱虫剂，并与当地的LaunchBay公司合作，使用等离子辅助沉积法将其附着在织物上
通过反复试验，研究人员最终将植酸和氯菊酯都与织物的表面分子连接起来
通过测量放热量和总放热量的方法，以及垂直火焰测试，他们发现改性材料的性能比未处理的材料好至少20%
他们还对活蚊子进行了标准的驱蚊测试，发现其功效大于98%
最后，通过透气性研究确定，织物在处理后保持“透气”
“我们非常兴奋，”纳加拉扬说，“因为我们已经表明我们可以将这种织物改性为阻燃和驱虫剂——并且仍然相当耐用和舒适
我们希望使用一种不同于植酸的物质，它含有更多的磷，因此具有更高的阻燃性、更好的耐久性，并且对士兵的皮肤无毒
我们已经展示了我们可以对织物进行改性，我们还想看看我们是否可以添加抗菌剂来防止细菌感染，以及保持持久耐用的染料
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