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化学家如何为服装设计带来别样灵感?

已有 2334 次阅读 2017-5-16 15:41 |系统分类:科普集锦

化学家如何为服装设计带来别样的灵感?图一中的裙子,是根据显微镜下看到的蜿蜒卷曲的结晶图案设计的(图二是对比)。在最近的一篇论文中,来自中国科学技术大学的研究者们分析了一系列有机物形成的这种特别的结晶结构,同时还给这些图案找到了科学之外的应用。



图一(来源:CrystEngComm)



图二(来源:CrystEngComm)


近日,中国科技大学张国庆课题组发现了一种有机晶体前所未见的弯曲分形结构,并用这种非同寻常的形状设计一件礼服,结果赢得了全国时尚大赛的冠军。


课题组首先构建了一系列水性丙烯酸涂料有机配体。通过在酮和酯之间进行克莱森缩合反应,获得了许多性状蓬松的吡啶基β-二酮化合物晶体,其中吡啶环中氮取代的位置不同。干燥晶体后,科研人员在光学显微镜下观察到,其中一个晶体形成了前所未有的分形结构。分形结构是一种具有逐渐缩小的重复图案的几何形状,给人以视觉上无限复杂的幻觉。


科研人员使用X射线衍射实验研究了这种特殊的形态。他们发现具有分形结构的晶体的分子间相互作用明显弱于其他结构。张国庆表示,在这种结构中,吡啶环中氮的位置阻止了有效的堆叠。较弱的相互作用导致分子在晶体生长过程中彼此滑动并脱落,形成了非同寻常的不规则晶体。据课题组介绍,“在室温下,晶体生长将由随机波动决定,形成曲率分形结构。”

科研人员通过数字印刷技术将晶体的显微镜图像转移到聚酯织物上。就是这样一件独特的服饰,赢得了全国时装设计大赛的第一名。


论文链接:

http://pubs.rsc.org/en/Content/ArticleLanding/2017/CE/C7CE00462A




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2 李颖业 haipengzhangdr

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