注目：紡績業界の黒科学技術は私達の道がどこにあるかを決定します。

01

南京工業大学：

ヒドロゲルサポートは増殖性ケロイドを抑制できます。

炎症が激しくなり、筋成繊維細胞の増殖やコラーゲンの分泌が多すぎるなど、よくある臨床病理性疾患である増殖性ケロイド（HS）が形成されやすい。現在各種の生体認証ECM（細胞外マトリックス）生体材料はHS治療に使われるように設計されているが、大部分の材料は傷口の修復において生物機能と応用機能を同時に果たすことができない。そのため、傷跡を抑制する機能を持つ生体分子や薬物を持つ生体模倣ステントは、傷跡のない皮膚再生の希望となる。これらのステントは、治療薬や細胞信号因子を運ぶだけでなく、細胞増殖の仕組みを提供します。しかし，合成高分子ステントはECMの機械的性質をシミュレートできるが，コラーゲン以外のECM成分をシミュレートできることは少ない。また、免疫やアレルギーリスクはアレルギー体質への応用を制限することがあります。

南京工業大学研究員の遅波課題グループは、この問題に対して、静電紡糸、光控架橋に基づくγ-ポリグルタミン酸/人参サポニンRg 3(GS-Rg 3)多機能ヒドロゲル繊維サポートを開発し、組織修復と傷口治療に用いています。フィブリックステントは、小さなペプチドが付着することによって、繊維細胞の増殖、分化を促進し、組織的な空間充填基板を形成し、早期の傷口が閉じる前に凹んだところの組織修復を行う。GS−Rg 3を後期に継続的に放出することにより，繊維ステントは組織の無傷傷傷傷の癒合をさらに促進する。さらに，これらの生体機能化ファイバステントは爆発効果なしに持続的GS−Rg 3の放出を示した。この結果は、傷の癒合を加速し、HS形成を抑制するための優れた治療法を提供し、再生医学と薬物の送達において潜在的な応用価値を有する。

02

中国科学院：

カフラガスゲル繊維の断熱保温性能が優れています。

防寒服は保温性、軽便性、機能化に対する要求が高まっており、その基礎材料である保温繊維に対する要求が高まっています。20世紀50年代、アメリカのデュポン社が異形繊維を開発し、化学繊維の光沢性、ふわふわ性などの特性が大幅に改善されました。多くの異形繊維の中で、中空繊維はその内部の静止空気の含有量を著しく高めているので、化学繊維の保温性も著しく向上しています。20世紀70年代、科学研究者は超微細繊維を開発し、超微細繊維から作られた人工皮革などの生体模倣材料は化学繊維の保温性と天然素材のバランスを整えました。

中空ファイバと超微細繊維の研究により，繊維材料の保温性能は繊維材料内部の静止空気含有量に比例し，繊維直径の大きさに反比例し，全体の材料密度に反比例することが分かった。エアロゲル繊維は気孔率が高く、密度が非常に低いなどの特徴があり、理論的には断熱保温効果が一番良い繊維です。しかし同時に，高空隙率はまたその調製に大きな挑戦を与えた。

これを踏まえて、中国科学院蘇州ナノ技術とナノシミュレーション研究所の張学同チームはデュポンTMのKevlar繊維を溶かしてナノ繊維分散液を獲得し、湿式紡糸、特殊乾燥などの過程で高い気孔率（98%）と高い比表面積（240 m 2/g）を持つ凱夫拉ガス繊維を作製した。このエアロゲル繊維は優れた機械的性質を持っており、任意に曲がり、結び目、編みなどができます。優れた断熱性能を持ち、常温での熱伝導率は0.027 W/m・Kのみで、低温での断熱性能は綿布の2.8倍で、-196℃～300℃の極端な環境下で長時間断熱保温性能を発揮します。また、このエアロゲル繊維は優れた化学安定性を有しており、染色、疎水化、化学めっきなどの様々な改質が可能であり、エアロゲル本体骨格構造を損なわない。またこのエアロゲル繊維は相転移材料を充填してエアコン繊維を作製することもでき，その熱エンタルピー値は162 J／gに達することができ，既存の商用Outlastエアコン繊維の熱エンタルピー値をはるかに超える。

03

ワシントン州立大学:

新型の植物材料は発泡スチロールの代替が期待されている。

アメリカの研究者が開発した環境にやさしい植物性材料は、断熱性能がポリスチレン発泡スチロールより優れており、将来は使い捨てコーヒーカップなどの代替材料になりそうです。最近、アメリカのワシントン州立大学はこのような環境保護材料は主に植物セルロースナノ結晶から構成され、製造過程が簡単で、有害な溶剤を使用する必要がないと報告しました。

ポリスチレン発泡プラスチックは使い捨てコーヒーカップや複数の建築材料の製造に広く使われていますが、その原料は石油など再生可能エネルギーではなく、ポリスチレンの高温条件で人体に有害な成分が発生する可能性があります。これまで研究者は植物繊維を代替品として使ってみましたが、強度と断熱性が悪く、高温高湿度の条件では分解しやすいです。

ワシントン州立大学チームが開発した新材料では、パルプから抽出した植物セルロースナノ結晶が約75%を占めています。研究者は植物セルロースナノ結晶にもう一つの高分子材料ポリビニルアルコールを添加して、独特な構造を合成させました。実験によると、その断熱性はポリスチレン発泡プラスチックよりも優れています。研究はまた、このような環境保護の材料の品質は比較的に軽くて、自身の重さの200倍の物体を支えて変形しないことができて、また自然に分解することができて、燃えるのは汚染性の煙とほこりを生むことはできませんと示しています。

関連する研究はすでに「炭水化物ポリマー」の雑誌のネット版に発表されました。論文の著者の一人であるワシントン州立大学機械・材料工学院助教授の阿ミル・阿梅利氏によると、再生可能材料である植物セルロースナノ結晶は断熱と機械的性能が優れ、化石エネルギーを節約し、環境への影響を低減できるという。

04

北京航空航天大学：

マルチスケール螺旋ファイバビームを引張性組織工学に使用する。

最近、北京航空航天大学の趙勇研究チームとマサチューセッツ工科大学（MIT）郭明研究チームは天然生物組織の多スケール螺旋繊維構造に啓発され、静電気紡糸を通して連続撚り技術を結合して設計し、多スケール構造の螺旋繊維束を準備しました。このような螺旋繊維束は優れた機械性能に加えて、超高い引張性を持っています。この構造特性を利用して、研究チームは生物適合性材料を用いて細胞の動的引張安定性を持つ人工微細組織を作製し、多スケール構造螺旋繊維上の細胞の動的配向、成長、増殖、分化挙動を調べた。機械的引張と三次元の実時間観測により，細胞ホルダとしての異なる構造ファイバビームの生物活性と安定性を動的引張状態（引張と曲げなどを含む）で探究した。

ユニークな螺旋構造のために，マルチスケールファイバビームは動的引張細胞活性において直線性ファイバビームより明らかに優れていることが研究で示された。材料表面の多スケール周期トポロジ構造は細胞の物理特性を変えることができるだけではなく、細胞の活着率、体積、配向、成長脱落などの物理特性を変えることができます。また、細胞種類と特定の書き換え因子を調節して細胞核への輸送を促進し、充間質幹細胞の筋肉細胞への配向分化を誘導します。

本研究は、他の活性成分、調整組成、ミクロ構造を添加することによって、準備された材料は健康モニタリング、組織化プロジェクトサポート材料などの分野でさらなる応用が期待される、一般的に多スケール構造螺旋繊維を調製する方法を提案している。

05

中国林業科学研究院：

セルロース改質は資源の高値化利用を実現する。

ここ数年来、石油化学資源の不足と環境汚染問題に対する関心が日増しに高まるにつれて、セルロース、木質素、でんぷん、蛋白質などの再生可能資源を利用して高分子材料を調製することが研究のホットスポットとなっている。セルロースは自然界の埋蔵量として最も豊富で、価格が安く、生物分解と再生可能な天然高分子として広く日常生活に応用されています。単純なセルロース材料の性能は石油ベース製品に比べて劣っているため、セルロースの機能性と使用範囲を強化することによって、農林バイオマス資源の高価値化利用と持続可能な経済発展を実現する重要な道である。

最近、中国林業科学研究院の林産化学工業研究所の研究員、貯蔵富祥チームはグリーン調製技術を採用して農林バイオマス資源の高値化利用を実現するというテーマをめぐって、セルロースを修飾し、金属光なしでATRPを誘発することができる繊維素系光誘発剤を準備し、グラフト共重合体分子量、分子量分布の活性化を実現しました。この仕事はα‐臭化ベンゼン酢酸を用いてセルロースを修飾し，セルロース系光誘発剤EC−B−Brを作製した。この誘発剤を用いてそれぞれバイオマスモノマー、例えばメタクリル酸ラウレル（LMA）、メタクリル酸糠ベースエステル（FMA）、松香ベースモノマー（DAGMA）のATRP重合を誘発し、その結果、金属光誘発ATRPプロセスが優れた制御性を有し、チェーン端基Brがより高い忠実度を持つことを示した。さらに金属光なしでATRPを誘発することによってチェーン拡張し，ブロック側鎖構造を持つセルロース系グラフト共重合体を作製することができた。この結果は，明確な構造を持つセルロースグラフト共重合体を設計し，その応用分野をさらに拡張するための新しい方法を提供する。

06

東華大学:

スーパーエミュレーション材料は多重防護性能を構築する。

最近、東華大学繊維材料改質重点国家実験室教授の遊正偉チームは多機能防護材料の分野で重要な進展を遂げ、多反応性基を利用して一つの材料の中で多重防護性能を構築するという新しい構想を提案しました。室温可逆動態分解、金属配位、光解などの多重反応性を持つブタジボノイド基をポリウレタン材料に導入し、それに応じて強靭、力学的な勾配、室温自発的な蛍光修復性能を得ました。

これらの材料に基づいて、同研究チームは、急速な表面傷自己修復能力、優れた鋭い物体の穿刺に抵抗する能力、蛍光偽造防止性能、及びプラスチックへのシームレス密着能力を示しており、この膜はコンピュータ、携帯電話、証明書などの貴重品の防護に潜在的に応用されている。この作業は，ポリオキシムアンモニアエステルの多重反応性，優れた性能，および潜在的応用を初歩的に示し，さらに誘導体して一連の新材料を得ることができる。

この研究チームは、上記のブタジケトンのオキシムアンモニアに対する金属イオンの配位作用を深く研究することにより、銅イオン配位を利用して材料の機械的性質を向上させ、同時にオキシムアンモニア基の動的交換反応を促進し、材料の室温自己修復性能を向上させ、自己修復材料に普遍的に存在する高い機械的性能と自己修復効率の矛盾を解決するための新たな構想を提供し、報告された最大強度と靭性の室温自己修復体を得た。

特に、この仕事に関わるコア原料（ブタジケトンオキシム、イソシアン酸エステル）は安価で得やすい工業品であり、簡単なワンステップ法によってポリウレタン材料を構築することができ、合理的な設計によって他の材料に導入され、一連の機能材料を開発することができ、応用の見通しが広い。

07

浙江大学：

石綿繊維の柔軟な沸騰は緊急止血の難題を解決します。

緊急救命止血問題を解決するために、浙江大学化学部教授の范傑課題グループは二年間の探索を経て、その場マイクロキャリア技術を開発しました。介孔菱沸石を綿繊維の表面に成長させ、綿繊維とゼオライトを化学結合によって緊密に結合させました。この材料はゼオライトの物理化学的性質と安定性を完璧に保持し，骨格を中断することによってメソポーラスを生成し，従って物質の吸着を大幅に強化し，止血に有利である。この止血材料の外観と手触りは普通の繊維とほとんど区別がなく、柔軟性がよく、ゼオライトと綿繊維の結合が非常に強固です。最近、この研究は国際的に有名な雑誌「自然・通信」にオンライン発表されました。

「私達は長期にわたりゼオライト止血に関する研究に従事しています。元のゼオライト止血製品には明らかな弊害があります。」国外で使用されているA型ゼオライト止血剤は戦争中に千人以上の兵士の命を救ったが、この製品は使用中に水や血液に遭遇して大量の熱を放出し、傷口の局部温度が90℃以上に達し、皮膚のやけどを招き、傷の癒合に影響を与えた。また、既存のゼオライト止血剤は硬い無機粉末の材料ですので、傷に付きやすく、清創には不利です。

範傑さんによると、緊急止血救命胴衣は今年8月に登場する見込みです。また、止血タオルや止血ガーゼなど、アウトドアスポーツや極限スポーツ、レースなどの特殊な人たちの保護装備として、救急装備として戦争や交通、地震などの事故にも活躍します。

08

4つの高機能素材でスポーツカジュアルシューズX-wiftを作ります。

5月15日、ドイツのバース会社はLongterm Conceptと有名なデザイナー顧国イを手にして、新しい運動カジュアルシューズX-wiftを作り出すように力を注いでいます。X-wiftは4種類の先進的なバスフの材料を集めて一体に革新して、最新の靴と靴の自動化の科学技術を採用して心を込めて作っています。バスエフイノベーションセンターはデザイナーを誘致し、そのためにインスピレーションを提供することを目的として、技術的手段を通じてアイデアを現実に変えます。

鋭い歩とナイキなどの有名なブランドのために靴を設計した顧国イ氏は、「X-SWスポーツカジュアルシューズはファッション性と機能性を完璧に結合し、現代の生活様式に適合し、多用途、高機能靴消費者の最適な選択である」と述べた。Longterm Conceptは台湾に本社を置く靴メーカーで、最新の自動化技術を採用して、4種類のバスフの材料をX-wiftの運動カジュアルシューズに完璧に溶け込みます。伝統的な製靴技術に比べて、このプロセスのコストは低く、生産効率も高いです。

X-wiftスポーツカジュアルシューズに使用される4種類のバスフ高性能材料はそれぞれ長所と相補的で、ユーザーに良好な安定性と足のサポートを提供できます。外底はElastollan®熱可塑性ポリウレタンで作られ、グリップ力の高い胎面模様を持ち、最大の表面接触を提供します。中底は高反発ポリウレタン弾性体®を採用し、優れたクッション性能と耐久性を備えています。また、X-wiftは革新的な2つのセットの素材の靴の構造を採用しており、持続可能な合成皮革のHaptex®とFreeflex®TPUからなる繊維を使用しています。これらの材料の間の縫い目は細かくて、縫い目は精緻で、足とぴったり合っています。お客様に優れた快適さを提供できます。

09

環境にやさしいポリウレタンの合成材料は靴を作るために作られます。

5月10日、ドイツのCovestroとオーストリアの蘭精集団は靴製造のために開発した環境保護型ポリウレタン合成材料を発売しました。双方の強みは相補的で、Covestroは水性INSQIN®技術とPU紡績塗料原料専門家であり、蘭精集団は生産繊維において独特な専門高度を提供し、木材を基礎とした再生可能材料を開発することができる。

コーティング織物の環境適合性は、原材料の起源、有機溶剤の使用、およびエネルギーと水の消費などの一連の要素に依存する。INSQIN®技術を採用した水性ポリウレタン塗料による地球温暖化の影響は溶剤型ポリウレタン塗料より明らかに低いです。ラン精集団が生産するTENCEL®繊維が合成皮革の生態足跡を減らしたのは、主に資源節約の革新的な回収プロセスを採用しているからです。

Covestroの紡績塗料担当のトーマス・ミゼーリス氏によると、靴履業界に応用されているポリウレタン合成材料の新たな基準は持続可能性があるため、双方の協力はヨーロッパ、中東、アフリカ、ラテンアメリカ地区の顧客に革新的な解決策を提供しており、これもCovestro社のスローガン「材料解決案のインスピレーションは持続可能なイノベーションから来る」と合致している。