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我們(men) 身上穿的衣服，說到材質基本都會(hui) 是棉、纖維等，你見過用石頭做成的衣服嗎？聽到這裏，有人會(hui) 不會(hui) 冷笑一聲，說：怎麽(me) 可能？不過，這可能會(hui) 成真，石頭不僅(jin) 能做成衣服，而且還能做成會(hui) “發電”的衣服。

會(hui) “發電”的衣服

玄武岩是一種常見的普通鋪路石料，在地球和月球上的含量都很豐(feng) 富，但經過特殊手段處理後，它卻能改變形態，變成一種泛著金屬光澤的高性能纖維材料——玄武岩纖維。

玄武岩纖維成品

這種纖維的強韌度是鋼材的5到10倍，重量卻是同體(ti) 積鋼材的1/3左右。它還兼具隔熱、絕緣、防輻射的特性。更可貴的是，製造玄武岩纖維的過程中基本沒有有害物質排出，對環境汙染很小。因此，有人形象地把它的製造技術稱為(wei) “點石成金術”。

我國已把玄武岩纖維列為(wei) 重點發展的四大纖維材料之一，實現了工業(ye) 化生產(chan) 。它的應用範圍也十分廣泛，在航空、航天、建築建材、道路橋梁建設、艦艇船舶製造、風力發電等領域都能大展身手。

目前來看，玄武岩纖維的應用主要還是在複合材料的增強上，但已有人開始了將玄武岩纖維用作服裝麵料的大膽創新­。有科研人員采用模擬月壤為(wei) 原材料，生產(chan) 出可定製化的玄武岩纖維，進而製備出一種摩擦電玄武岩紡織品，這種紡織品不僅(jin) 可做成衣服，而且可讓衣服變成一種可穿戴設備。

摩擦電玄武岩紡織品進行高溫火焰煆燒實驗

經過拍打，這種紡織品會(hui) “發電”，能像充電寶一樣給手表或手機充電。這是因為(wei) 利用摩擦起電效應，在玄武岩纖維中，科學家添加了一種聚酰亞(ya) 胺纖維，當兩(liang) 種不同的纖維發生摩擦接觸時，就可以將人體(ti) 運動產(chan) 生的能量轉化為(wei) 電能。

除了會(hui) “發電”，科學家還開發了一種可穿戴極端溫度報警係統，這讓摩擦電玄武岩紡織品在火災中，不僅(jin) 能“毫發無傷(shang) ”，穿戴者通過拍打它，甚至可以向救援人員發送求救信號。

經過一係列實驗證明，這種新型紡織品可以在極端高溫（520℃）或極端低溫（-196℃）環境中發電，未來有望應用在高低緯度、高海拔、沙漠，甚至於(yu) 太空等極端環境中。

不“聽話”的石頭

普通人在低電量通話中，他們(men) 的衣服能為(wei) 手機充電；消防隊員在火海中衝(chong) 鋒，他們(men) 的衣服能夠隔熱、耐高溫；宇航員們(men) 在太空遨遊，他們(men) 的衣服能阻擋輻射。但把堅硬的石頭變成衣服，且是功能性的衣服，並非易事。

玄武岩是一種不那麽(me) “聽話”的石頭，它屬於(yu) 天然產(chan) 物，化學成分波動性較大，因此，在製備中玄武岩纖維的性能本身就不穩定。其次，從(cong) 玄武岩礦石到玄武岩纖維需要經過熔融和拉絲(si) 兩(liang) 個(ge) 過程。在玄武岩熔融過程中，礦石中的多種礦物逐步融化，一旦有未完全融化的晶相存在，便很容易形成二次結晶的晶核；在玄武岩拉絲(si) 過程中，玄武岩熔融體(ti) 也有不同程度的析晶傾(qing) 向。這種析晶是需要盡量避免的，否則將影響纖維的特性和最終產(chan) 品的質量。

熔融和拉絲(si) 兩(liang) 個(ge) 過程，都對溫度的要求非常苛刻。先把大塊的玄武岩放置在高溫1500℃下熔融2至4小時，碎成均勻的小顆粒，再把小顆粒置於(yu) 紡絲(si) 設備中，在1350℃下拉製成玄武岩單絲(si) 。在熔融階段，溫度太低，玄武岩可能沒有完全熔化，還有小顆粒摻雜在裏麵，很容易出現氣泡、結石，形成新的顆粒；在拉絲(si) 階段，熔融溫度太高，玄武岩熔體(ti) 的粘度下降，降低拉絲(si) 效率及纖維強度。

玄武岩

除了溫度，拉絲(si) 的速度也會(hui) 影響玄武岩纖維的質量。剛出的絲(si) 就像嬰兒(er) ，出生時很脆弱，需要小心嗬護。如果用力過大，一下就會(hui) 把絲(si) 拉斷；等嬰兒(er) 長大，就需要加快速度，給它一個(ge) 牽伸的力，促使它成長。

為(wei) 了提高玄武岩纖維品質，科學家對熔融、拉絲(si) 溫度和技術進行了大量攻關(guan) 研究，雖然我國對玄武岩纖維的研究起步較晚，但經過不斷的艱難探索，科研人員攻克了不少製造技術的難關(guan) ，使中國成為(wei) 目前全世界少數幾個(ge) 掌握了玄武岩纖維生產(chan) 技術的國家。

將石頭變成纖維不易，讓玄武岩紡織品真正可穿，也是世界性難題。石頭纖維的手感會(hui) 硬一些，有一些刺癢感，用作工業(ye) 設備的防火隔熱沒有問題，但作為(wei) 服裝必須通過舒適性和親(qin) 膚性的處理。

玄武岩纖維斜紋布

如何讓玄武岩紡織品變柔軟？科學家提出在每一束玄武岩纖維外包上舒適性纖維做成複合紗線的想法，目前已成功應用於(yu) 消防服麵料中。主流的消防服麵料芳綸，它的耐熱極限為(wei) 300℃，而玄武岩紡織品的耐熱極限可達到1000℃，可在600℃下長期使用，耐曲折次數超過1萬(wan) 次，且單價(jia) 僅(jin) 為(wei) 芳綸的1/3。

除做成複合紗線，也有科學家設想在玄武岩纖維成型後，通過塗油器在纖維表麵塗覆一層浸潤劑，進而增強纖維的柔軟度。

隨著科學技術的不斷發展，當今的紡織品已不再局限於(yu) 滿足傳(chuan) 統需求，玄武岩紡織品亦如此。摩擦電玄武岩紡織品就是將紡織品變成可穿戴設備的一個(ge) 初步嚐試。雖然目前它的發電效率還較低，隻能用於(yu) 手表或手機的應急充電；雖然可穿戴極端溫度報警係統的信號傳(chuan) 遞也都是有線的，為(wei) 提升紡織品器件的信號穩定性與(yu) 人體(ti) 舒適性，仍須向無線改進；但摩擦電玄武岩紡織品向前邁出的一步，無疑讓大家對讓新型紡織品衣物實現更多功能的探索多了一份期待。

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