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研究人員提出了一種自粘合策略，通過將熱塑性聚氨酯（TPU）溶液噴涂到纖維上來制備高度柔韌的Janus面料，并采用激光打孔技術(shù)精確修飾微觀結(jié)構(gòu)以增強液體導出。與傳統(tǒng)熱轉(zhuǎn)印在表面形成薄膜不同，這種方法使TPU直接粘附在棉纖維上，從而保留了織物固有的柔韌性。所制備的Janus面料具有優(yōu)異的單向液體導出性能，50 μL的水可在12.1秒內(nèi)完全滲透導出。

隨著極端天氣狀況日益頻繁，人體熱濕舒適度管理已成為一個關(guān)鍵問題。皮膚表面濕度過高會使人感到潮濕黏膩，從而降低工作效率。同時，體溫升高可能引發(fā)中暑、虛脫等癥狀。然而，傳統(tǒng)面料在這種條件下顯得力不從心：例如，親水性棉質(zhì)面料可以吸收皮膚表面的汗液，但排出速度緩慢，導致汗液積聚在面料內(nèi)側(cè)；低效的汗液導出會在皮膚周圍形成過濕過熱的微環(huán)境，成為細菌滋生的溫床。雖然吸濕排汗面料（例如滌綸和尼龍）具有速干特性，但其疏水性使其難以從皮膚表面去除汗液。因此，開發(fā)能夠快速吸收汗液并高效導出的功能性面料已成為先進材料科學領(lǐng)域的當務(wù)之急。

Janus膜以其不對稱潤濕性而聞名，因其能夠?qū)崿F(xiàn)單向液體傳輸而備受關(guān)注。通過將這項創(chuàng)新技術(shù)融入紡織品中，研究人員成功開發(fā)出能夠定向?qū)С龊挂旱腏anus面料。當汗液從皮膚接觸面?zhèn)鬏數(shù)矫媪系耐獗砻鏁r，皮膚能夠保持干爽舒適。此外，干燥的皮膚表面可防止汗液中無機鹽（如氯化鈉）的積聚，從而減少皮膚刺激。這種機制還增強了蒸發(fā)冷卻效應，確保了持續(xù)的熱舒適性。因此，具有卓越熱濕管理性能的Janus面料已被廣泛應用于防護服、防靜電服裝、高強度運動服和阻燃面料等領(lǐng)域。

目前，Janus面料的制造方法主要分為兩類：化學處理和靜電紡絲。

前者主要使用疏水/親水化學物質(zhì)對面料單側(cè)改性實現(xiàn)兩面不對稱潤濕性。例如，此前有研究團隊通過用疏水性PFOTES和SiO2納米粒子對親水性棉質(zhì)面料進行預處理，再對單側(cè)進行選擇性等離子處理，制備出Janus面料。也有研究團隊通過將含氟共聚物FS-60溶液噴涂到超親水處理的PET織物單側(cè)實現(xiàn)疏水改性，制備出具有非對稱潤濕梯度的Janus面料。另有研究團隊先在棉質(zhì)面料單側(cè)噴涂單寧酸-聚乙烯亞胺（TA-PEI）混合溶液，再浸入十八胺（ODA）溶液，最終制得Janus面料。但該方法往往依賴含氟或有毒物質(zhì)，存在環(huán)境和健康問題。但此類方法往往依賴含氟或有毒物質(zhì)，存在環(huán)境問題和健康隱患。

后者則能形成具有潤濕/結(jié)構(gòu)梯度的復合膜結(jié)構(gòu)。例如，此前有研究團隊制備了具有漸進潤濕性的三層 PU/(PU-HPAN)/HPAN纖維膜，實現(xiàn)了連續(xù)、自發(fā)和定向的水傳輸。然而，通過靜電紡絲制備的Janus面料通常存在層間結(jié)合力弱、機械強度差、耐洗滌和摩擦性能有限等問題，限制了其日常穿著的適用性。

這些局限性凸顯了開發(fā)無毒、機械強度高且耐用的Janus面料的迫切需求，這對研究人員在推進功能性紡織技術(shù)方面提出了重大挑戰(zhàn)。

針對上述問題，研究人員近期研發(fā)了一種名為熱轉(zhuǎn)印微孔面料的Janus面料。該面料采用熱轉(zhuǎn)印工藝在棉織物上構(gòu)建熱塑性聚氨酯（TPU）層，并通過激光微加工技術(shù)形成微錐形孔。選擇TPU作為功能材料是基于其固有的疏水性、卓越的機械性能和無毒特性，能顯著增強面料耐久性和日常穿著適用性。該面料可承受至少250次家庭洗滌循環(huán)和900次摩擦測試，即使在背包腰帶、鞋墊等高磨損場景仍展現(xiàn)出廣闊的應用前景，有效解決了Janus面料領(lǐng)域耐磨性與耐洗滌性的雙重挑戰(zhàn)。但熱壓工藝形成的較厚TPU層（約70μm）嚴重損害了織物原有的柔韌性。

研究人員進一步提出通過TPU溶液噴涂結(jié)合激光打孔技術(shù)，開發(fā)出一種兼具無毒特性、高機械強度和優(yōu)異柔韌性的新型Janus面料。具體而言，噴涂TPU溶液可確保材料與織物表面緊密自粘合，形成柔軟的超薄TPU薄膜（約0.44μm），在保持織物固有柔韌性的同時確保其機械強度。隨后，通過激光打孔工藝在面料表面構(gòu)建微錐孔陣列，顯著提升了面料的水蒸氣傳輸速率。最終制備出的面料展現(xiàn)出優(yōu)異的單向?qū)Ш剐阅埽?jīng)15分鐘的跳繩測試后，穿著該面料的人體溫度比穿著傳統(tǒng)棉質(zhì)面料的人體溫度低約1.3°C，顯著提高了人體的體溫調(diào)節(jié)舒適度。得益于TPU與纖維之間強大的粘合力，制備的面料可承受400次以上的摩擦測試和300次以上家庭洗滌循環(huán)。這項研究為設(shè)計開發(fā)實際可穿著的柔性Janus面料提供了可行方案，標志著功能性紡織技術(shù)領(lǐng)域的重大進步。