智能服装自助合成机

1 概要描述与关键技术

1.1 智能服装自助合成（见图1）

时间紧迫，你是否为挑选不同场合衣服而愁眉不展呢？烈日炎炎，你是否为汗流浃背而尴尬不已呢？身材不好，你是否为衣服的不合体而扭捏不安呢？现在，一种高科技产品出现了，她能够解决你所担忧的一切问题，她就是智能服装自助合成机。首先介绍一下该产品的服装合成路径：①选择原料，可以是破旧衣物、植物枝叶，动物皮毛，石油化工产品等；②原料处理，得到各种聚合物混合的本体溶液；③智能化，分子之间随环境发生相互作用的变化，通过分子构象、相互作用力以及排列方式等实现遮阳、发光、防水、调节体温、透气、报警等功能，还可以根据功能性基团或者加入染料调节服装的颜色；④量体裁衣，仪器会根据使用者的体型自助设计出体现其最佳形象气质的产品。

郑永丽

上海交通大学化学化工学院

工程师

彭宗林

上海交通大学化学化工学院

副教授

张斌

上海交通大学化学化工学院

高级工程师

1.2 自助合成关键技术——聚合物的分离和大分子的宏观自组装

利用微波技术把原料分解成聚合物链段，在输入要求前，聚合物链段随机分布，形成聚合物溶液。当输入材质、款式和功能要求后，经过程序操作实现聚合物的功能化，然后进入合成空间，最终组装成所需产品。

在这个过程中，需要突破以下几种关键技术：

（1）所需材料的分离。原料经过微波处理后，所有的聚合物混合在一起，有天然纤维、人工合成纤维、聚氨酯等。而我们要合成的服装可能只需要其中一种或者几种聚合物，将所需的材料分离出来进行功能化是十分关键的一步。不同材料中，都含有碳氢原子，主要区别在于它们含有杂原子的不同，这样我们就可以利用分子间相互作用把他们分离开来。

（2）智能聚合物的合成。目前，我们对智能聚合物的分子结构进行了大量的研究。储热聚合物具有相变性能，可以调节体温，身体局部热敷；聚合物纳米颗粒的引入不仅具有防水功能，还有很好的透气效果；量子点，具有较好的光谱性能和生物相容性，对人体没有伤害，颜色可以通过颗粒尺寸调节，因而其是一种非常绿色的染料，量子点染色技术具有广阔的发展前景。

（3）大分子宏观自组装。2004年，颜德岳院士课题组利用超支化聚合物在丙酮中自组装得到宏观的管子，这一重要发现让我们看到了聚合物分子宏观自组装的希望。我们可以将服装的制作看成聚合物分子的宏观可控自组装，不久的将来，人类完全有可能实现这一过程。

在上述三个关键技术中，大分子宏观自组装人类刚刚进入研究的初级阶段，还有很多奥秘等待我们去探索。宏观可控自组装的实现，不仅仅能实现智能服装自助的合成，还将给人们的学习、生活以及工作带来翻天覆地的变化。

2 应用意义与前景

智能服装自助合成机（见图2）将给人类带来更加便利、丰富多彩的生活，由于制造过程的程序化，大大节约了生产成本，减小了劳动量。废弃物的再次利用既有利于节约资源，又有利于保护环境。另外，由于采用“绿色染料”和“纯绿色”工艺，对我们的生存空间完全没有污染，而这正是当然服装界急需解决的问题。