麻省理工学院朱棣文教授 麻省理工学院的工程师已经用聚乙烯开发出自冷却织物，通常用于塑料袋
他们估计这种新面料可能比棉花和其他普通纺织品更具可持续性
信用:斯维特拉娜·鲍里什娜 在考虑可能成为未来织物的材料时，科学家们基本上忽略了一个广泛可用的选择:聚乙烯
聚乙烯是塑料包装和食品袋的材料，它又薄又轻，比大多数纺织品更能让你保持凉爽，因为它让热量通过，而不是把热量截留在里面
但是聚乙烯也会锁住水分和汗水，因为它不能吸走和蒸发水分
这种抗芯吸性能是聚乙烯作为可穿戴纺织品的主要障碍
现在，麻省理工学院的工程师已经将聚乙烯纺成纤维和纱线，用来吸走水分
他们将纱线织成丝滑的轻质织物，这种织物吸收和蒸发水分的速度比普通纺织品如棉、尼龙和聚酯纤维更快
他们还计算了聚乙烯生产和用作纺织品时的生态足迹
与大多数假设相反，他们估计聚乙烯织物在其生命周期中对环境的影响可能小于棉和尼龙织物
研究人员希望由聚乙烯制成的织物能够鼓励人们将塑料袋和其他聚乙烯产品回收到可穿戴纺织品中，从而增加材料的可持续性
“一旦有人把塑料袋扔进海里，那就有问题了
麻省理工学院机械工程系的研究科学家斯维特拉娜·鲍里希纳说:“但是这些袋子很容易回收，如果你能把聚乙烯制成运动鞋或连帽衫，那么把这些袋子捡起来回收利用就有了经济意义。”
鲍里希娜和她的同事今天在《自然可持续发展》杂志上发表了他们的发现
水芯 一个聚乙烯分子有一个碳原子主链，每个碳原子上都有一个氢原子
这个简单的结构，重复多次，形成了一个特氟隆状的结构，可以抵抗水和其他分子的粘附
“我们交谈过的每个人都说聚乙烯可能会让你保持凉爽，但它不会吸收水和汗水，因为它拒绝水，正因为如此，它不会作为一种纺织品工作，”鲍里斯卡娜说
然而，她和她的同事试图用聚乙烯制造可纺纤维
他们从生粉末形式的聚乙烯开始，使用标准的纺织制造设备将聚乙烯熔化并挤压成细纤维，类似于生产意大利面条
令人惊讶的是，他们发现这种挤压过程轻微氧化了材料，改变了纤维的表面能，使聚乙烯变得弱亲水，并能够吸引水分子到其表面
该团队使用第二台标准挤出机将多根聚乙烯纤维聚集在一起，制成可纺纱线
他们发现，在一股纱线中，纤维之间的空间形成毛细管，水分子一旦被吸引到纤维表面，就可以通过毛细管被动吸收
为了优化这种新的芯吸能力，研究人员模拟了纤维的特性，发现一定直径的纤维在整个纱线中沿特定方向排列，可以提高纤维的芯吸能力
基于他们的模型，研究人员制造了具有更优化的纤维排列和尺寸的聚乙烯纱线，然后使用工业织机将纱线编织成织物
然后，他们测试了聚乙烯织物在棉花、尼龙和聚酯上的芯吸能力，方法是将织物条浸入水中，测量液体芯吸或爬上每条织物条所需的时间
他们还将每块织物放在一个天平上，称一滴水滴的重量，并测量水通过织物并蒸发时的重量
在每一项测试中，聚乙烯织物比其他普通织物更快地吸走水分并蒸发
研究人员确实观察到，随着反复润湿，聚乙烯失去了一些吸水能力，但通过简单地施加一些摩擦，或将其暴露在紫外线下，他们诱导材料再次变得亲水
“你可以通过摩擦材料来更新材料，这样它就能保持其芯吸能力，”鲍里斯卡娜说
“它可以持续被动地抽走水分
" 生态循环 该团队还找到了一种将颜色融入聚乙烯织物的方法，这一直是一个挑战，这也是因为这种材料不易与包括传统油墨和染料在内的其他分子结合
研究人员在将粉末聚乙烯挤压成纤维形式之前，在粉末聚乙烯中加入了有色颗粒
这样，颗粒被包裹在纤维中，成功地赋予了纤维颜色
“我们不需要通过将纺织品浸泡在刺激性化学物质的溶液中来进行传统的染色过程，”鲍里斯金娜说
“我们可以以完全干燥的方式给聚乙烯纤维着色，在它们生命周期的最后，我们可以熔化、离心分离并回收颗粒供再次使用
" 研究人员称，该团队的干法着色工艺有助于减少聚乙烯用于制造纺织品时的生态足迹
该团队通过使用纺织行业常用的生命周期评估工具来计算这一足迹
考虑到聚乙烯的物理性质以及制造和染色织物所需的工艺，研究人员发现，与聚酯和棉花相比，生产聚乙烯纺织品需要更少的能源
“聚乙烯的熔化温度较低，所以你不必像制造纱线的其他合成聚合物材料那样加热它，”鲍里斯卡解释道
“与合成聚酯或尼龙等更传统的纺织材料相比，合成生聚乙烯释放的温室气体和废热也更少
棉花还需要大量的土地、肥料和水才能生长，并且要经过苛刻的化学处理，这些都会带来巨大的生态足迹
" 她说，在使用阶段，聚乙烯织物对环境的影响也较小，因为与棉花和其他纺织品相比，它需要更少的能量来洗涤和干燥材料
“它不会因为没有东西粘在上面而变脏，”鲍里斯卡娜说
“你可以在冷循环中洗10分钟聚乙烯，而在热循环中洗一小时棉花
" 该团队正在探索将聚乙烯织物融入轻质、被动冷却的运动服、军装甚至下一代宇航服的方法，作为聚乙烯防护物，抵御太空中有害的x光辐射
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