弗吉尼亚联邦大学远藤百代 信用:Pixabay/CC0公共域 想象一下，使用一种可以检测到细菌或病原体存在并变成不同颜色的清洁擦，或者使用一种N95口罩，它可以检测到新型冠状病毒的存在并以提醒佩戴者的方式做出反应，这样他们就知道何时必须更换它
克里斯蒂娜·唐博士
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弗吉尼亚联邦大学化学与生命科学工程系的助理教授正在测试新的方法，通过将液晶纺成纤维，在不同的温度下改变颜色，将这些场景变成现实
唐和她的垂直整合项目组的学生一直在与美国大学合作一个项目
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军队制造具有这些看似神奇——或热变色——特性的纤维
唐的实验室没有使用纺车，而是使用静电纺丝仪，她将这个过程比作棉花糖的制作
喷嘴产生的材料，然后被拉成纤维，卷成片材
唐的团队正在确定如何处理纤维和液晶，使温度的上升或下降会导致变化“这样我们仍然可以获得颜色，但同时也从根本上了解处理如何影响相变
" 这些“智能织物”由柔软、轻质和有弹性的材料制成，可用于伪装等服装或其他应用，如检测病毒等病原体的存在
它们也被用来制造可穿戴的传感器和设备
唐在纳米尺度上工作，一根纳米纤维比一根头发的宽度小1000倍
她的研究领域包括功能性聚合物纳米材料和纳米粒子
聚合物纳米材料由塑料制成，如尼龙或聚乙烯——与制造塑料汽水瓶的材料相同
唐的实验室制造非织造纳米纤维，类似于可重复使用的购物袋，可以很容易地大规模生产
一个偏振光显微镜的视频显示了一种由聚乙烯吡咯烷酮和液晶配方制成的纤维，当它被加热时，从橙色变成蓝色
“我们喜欢思考如何给这些材料增加功能，”她说
她说，就N95口罩而言，佩戴者会知道“什么时候你必须更换它，而不仅仅是猜测
“用清洁巾，”你可以一直擦拭，直到它不再变色
" 在了解这些材料的基本性质的研究中，唐正在测试如何通过将液晶配方结合到电纺纳米纤维中来制造热变色纤维
化学和生命科学工程专业的大三学生艾伦·温伯利在大二的前一年夏天开始从事这个项目
“当我和博士刚进实验室的时候
唐给我看了一些静电纺编织垫和聚合物溶液的样品，真的很酷，”他说
此后，他帮助制作了可以变色的样品
唐说，该领域的一些研究人员专注于液体，而其他人则专注于聚合物
她的方法，在两者的交叉点，将通常用于液体的方法应用于这些材料
介于液相和固相之间的液晶具有反射颜色的光学特性——“与赋予蝴蝶翅膀颜色而不是吸收颜色的染料的原理相同，”唐说
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