不思議な二次元優先展開現象は機能的な織物の開発に新しい構想を提供します。

液体が

表面拡散時には液体浸透吸収も同時に発生し，この現象は材料の実用的応用を大きく制限した。

そのため、どのように液体を速く広げ、浸透を減らすかが大きな課題です。

宣紙は中国の伝統的な古典書画用紙で、我が国の安徽省で生産され、準備過程は140歩必要で、準備期間は2年間にわたり、1500年以上の歴史があります。

画用紙はその独特な印刷用インクの湿潤性能によって、中国書画の皆様に広く愛され、千年も続いています。

研究所の研究員は、紙の平面二次元の優先的な舗装現象を研究しました。彼らは、水が紙の上で素早く横向きに広がっていることを発見しましたが、紙の裏側に浸透することは少ないです。

実験によって，150μLの水はいかなる浸透もなく，宣紙の表面に広がっていることが分かった。

液体の画用紙上の二次元優先展開現象

宣布紙の主な化学成分は

それらは親水性が良く、高い表面エネルギーを持っています。

他の紙と違って、宣布紙は長繊維で構成され、これらの長繊維はパルプ乾燥中に横方向にインターリーブされ、無秩序配列ではない。

したがって、画用紙の中の長繊維は、明確な層間境界がないにもかかわらず、層間に配列されているはずである。

水と宣紙が接触すると、まず水はマイクロメータの穴に吸い込まれ、舗装過程が急に加速し、続いて、浸潤していないナノ繊維の穴が液体の吸収を開始し、液体の広がりが再び加速する。

上の層構造における液体の過剰蓄積に伴い，液体は次第に下の層の繊維に近づき，そして上の下層の宣紙繊維の間に液橋が形成される。

液体ブリッジが形成されると、液体は次の繊維の表面に急速に広がり、大量の液体を消費し、液体橋は次第に弱くなり、ひいては破断する。

そのため、液体は宣紙の表面の横の二次元展開に優勢を占め、縦浸透は遮断される。

二次元優先展開機構

宣布紙の独特な展開性能は主にその独特な層状マイクロ／ナノ細孔の複合構造と化学成分に起因する。

中国の宣紙の啓発のもと、研究者は静電紡糸法で宣紙構造の酢酸セルロース膜を作製し、加水分解過程を経て、宣紙表面のマイクロナノ構造と化学組成と似たセルロース紙を得た。

実験結果は，このナノセルロース紙が，透過なしで175μLの水の急速な広がりを実現でき，宣紙よりも優れた展開性能を持つことを示した。

関連記事はオンラインでAdvanced Functional Materialsに発表されています。この仕事は、宣紙の二次元優先展開の現象を研究し、シミュレーションすることによって、異方性湿潤織物を設計する応用にインスピレーションを提供します。例えば、新型の浸透防止服の開発を研究します。

など。