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仿北極熊毛 浙大研「熱隱身」保溫織物

2018-02-27
■為模仿北極熊毛結構,課題組研發出了冷凍紡絲技術。圖為北極熊。 網上圖片■為模仿北極熊毛結構,課題組研發出了冷凍紡絲技術。圖為北極熊。 網上圖片

浙江大學化學工程與生物工程學院柏浩教授團隊模仿北極熊毛髮結構,研製出一種有序多孔的隔熱保溫織物,可令生物體在紅外線成像設備中實現「熱隱身」。該成果日前發表於《先進材料》雜誌。

軍工領域應用前景廣

北極熊的毛髮是一種絕佳的保溫纖維,這是由於它具有中空多孔結構。為模仿北極熊毛的結構,柏浩課題組研發出一種冷凍紡絲技術。他們將蠶絲溶解於水中製成含水量達95%的紡絲溶液,用注射器將紡絲溶液慢慢擠入冷凍裝置,形成直徑約為200微米的單絲纖維,再通過冷凍乾燥令纖維中的冰晶昇華留下眾多有序的片層孔。

課題組發現,這種仿生纖維的導熱系數比北極熊毛更低,保暖性能優於北極熊毛。為了進一步證實該種仿生纖維的性能,課題組將仿生材料編織成一小塊仿生織物,覆蓋在一隻兔子身上。實驗顯示,在-10℃到40℃的環境中,紅外線相機幾乎觀測不到被仿生織物覆蓋的生物體的熱量,成功實現「隱身」。此外,課題組還將碳納米管加入仿生纖維,製造出電加熱織物。在5伏的電壓下,電加熱織物的溫度可以在一分鐘內從24℃升高至36℃,這種多功能可穿戴織物既可以實現被動隔熱,也可以實現主動生熱。

「這些特性意味茬o種材料在工業、軍事領域都有較為廣闊的應用前景。」柏浩表示,課題組下一步將對仿生材料的強度進行提升,並融合多種材料拓展功能。 ■新華社

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