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Updated: May 2, 2026
Fabricating Degradable Thermoresponsive Hydrogels on Multiple Length Scales via Reactive Extrusion, Microfluidics, Self-assembly, and Electrospinning
Published on: April 16, 2018
Esponjas micro/nanofibrosas superelásticas y lavables basadas en fibras helicoidales biomiméticas para un aislamiento
Fengjin Yang1, Zhifei Wang1, Wei Zhang1
1Innovation Center for Textile Science and Technology, College of Textiles, Donghua University, Shanghai, 200051, People's Republic of China.
Los investigadores desarrollaron una esponja micro/nanofibrosa superelástica y lavable inspirada en los tentáculos del pepino. Este material avanzado ofrece un aislamiento térmico superior y propiedades mecánicas para prendas de protección en condiciones de frío extremo.
Área de la Ciencia:
- Ciencias de los materiales
- Biomimética
- Ingeniería textil
Sus antecedentes:
- El clima extremadamente frío plantea riesgos para la termorregulación humana, lo que requiere prendas aislantes efectivas.
- Los materiales fibrosos avanzados actuales para el aislamiento a menudo comprometen la resistencia mecánica o la lavabilidad.
- Se necesitan materiales aislantes de alto rendimiento que equilibren la durabilidad, la resistencia al lavado y la protección térmica.
Objetivo del estudio:
- Desarrollar una esponja micro/nanofibrosa (MNFS) superelástica y lavable con fibras helicoidales biomiméticas.
- Para lograr un aislamiento térmico de alto rendimiento para aplicaciones en entornos extremadamente fríos.
- Superar las limitaciones de los materiales fibrosos convencionales para equilibrar las propiedades mecánicas y el aislamiento térmico.
Principales métodos:
- Diseño biomimético inspirado en las estructuras de muelles de pepino.
- Tecnología de electrospinado de chorro múltiple para crear micro/nanofibras helicoidales.
- Regulación controlada de la conductividad de la solución y las tasas de separación de fase para la solidificación de la fibra y el entrelazamiento en una estructura esponjosa.
Principales resultados:
- El MNFS fabricado demostró su superelasticidad, soportando un esfuerzo de tracción del 200% y 1000 ciclos de deformación.
- El material conservó su resistencia a temperaturas criogénicas (-196 °C).
- Alcanzó una baja conductividad térmica (24,85 mW m-1 K-1), comparable al aire seco, y mantuvo la integridad estructural después del lavado.
Conclusiones:
- El MNFS helicoidal biomimético ofrece una solución prometedora para el aislamiento térmico de alto rendimiento en condiciones exigentes.
- La superelasticidad, la lavabilidad y las excelentes propiedades de aislamiento térmico del material cumplen los requisitos críticos para las prendas de protección.
- Este trabajo abre caminos para esponjas fibrosas avanzadas en diversas aplicaciones, incluidos los sectores del transporte, el medio ambiente y la energía.
