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  光致變色智能紡織品能夠感知紫外線并做出顏色反應，在信息加密、防偽、防曬服等領域有廣闊的應用場景。目前，基于細菌纖維素（BC）的光致變色復合材料的制備傾向于在BC形成之后的非原位改性，如進行物理破碎后減壓過濾和直接化學改性。然而，非原位改性存在界面結合較弱、負載牢度不穩定、負載量低、功能材料分散不均勻，甚至功能層只存在于BC表面的問題，生物安全性低，為細菌纖維素基光致變色紡織品的應用提出了挑戰。

  針對上述問題，武漢紡織大學省部共建國家重點實驗室徐衛林院士團隊利用微生物發酵法，一步獲得結合牢度和光響應效果優異的BC基光致變色紡織品（PBC），并展示了這種新型BC基光致變色智能紡織品的應用。研究成果以“Scalable, Green, Flexible Photochromic Bacterial Cellulose for Multicolor Switching, Photo-patterning, and Daily Sunlight UV Monitoring”為題發表在國際期刊Small上。

圖1. PBC的原位微生物發酵制備流程及應用展示

  原位微生物發酵策略旨在形成BC的同時進行原位功能化。利用該策略，BC在培養組裝期間能夠將光致變色功能材料負載到三維納米網絡中，實現了功能材料的均勻分布、高負載量和高牢度，最終形成致密的三維光致變色納米網絡。在紫外線和可見光照射下，發酵后的PBC能夠在 ON 和 OFF 狀態之間可逆地迅速切換，顯示出從奶白色到深藍色的變色循環。基于柔性、耐久性和可宏量制備的特點，PBC在可調諧顏色切換系統設計、光信息化和日光紫外線預警等智能可穿戴紡織品領域顯示出獨特優勢。

圖2. PBC的光致變色性能和耐久性能

圖3. PBC在可調諧顏色切換系統設計、光信息化和紫外線預警中的應用

  武漢紡織大學省部共建國家重點實驗室劉可帥教授為該論文通訊作者，團隊長期從事功能性纖維材料加工和高性能特種紡織品研究，獲得2022年湖北省科學技術發明獎二等獎一項，2018年湖北省科學技術發明獎一等獎一項，2019年安徽省科學技術獎一等獎一項。迄今已在Advanced Functional Materials, Composite Part B, Chemical Engineering Journal, Advanced Science等國內外學術期刊發表文章40余篇。該工作得到徐衛林院士的大力指導以及國家重點研發計劃課題、國家自然科學基金項目、湖北省科技創新人才計劃課題、湖北省重點研發計劃課題等經費支持。