据近日发表在《科学》杂志的一篇论文，科学家发明一种模仿北极熊皮毛的纤维编织的毛衣，尽管厚度只有羽绒服的五分之一，但保暖性却不亚于羽绒服。
　　这种纤维由一种被称为气凝胶的轻质合成材料制成，即使经过拉伸、洗涤和染色，仍能保持其吸热特性。该成果由浙江大学化学工程与生物工程学院柏浩教授和高分子科学与工程学系高微微副教授团队完成。
　　高微微指出，这种概念验证纤维有朝一日可能会用于满足轻便耐用的服装需求，如运动服、军服和宇航服，而无需使用动物皮毛或羽绒。
　　仿北极熊皮毛的多孔核心技术
　　研究表明，气凝胶是目前最好的锁热材料之一，并已被用作建筑物的隔热材料。但是，气凝胶制成的纤维往往太脆太脆弱，无法织成可穿戴的纺织品，而且在洗涤后和潮湿的环境中容易失去隔热性能。因此，研究人员从北极熊皮毛中寻找灵感。北极熊皮毛的每一缕内核都有几十个微小的气孔，可以防止热量传导出去，使北极熊在严酷的北极环境中保持温暖。这个多孔的核心被一层致密、防水、灵活、坚韧的外壳包围着。
　　高微微和她的同事们使用一种称为冷冻纺丝的方法制造出一串串气凝胶纤维，模仿北极熊皮毛的多孔内部结构，他们以前曾用这种方法以蚕蛹提取的溶液制造纤维。为了复制气凝胶的外壳，研究人员在气凝胶上涂了一层名为热塑性聚氨酯的弹性材料，这种材料常用于运动服装和装备。
　　气凝胶的拉伸长度不能超过其现有长度的 2%，否则就会损坏，但这种受北极熊启发的复合纤维在受到 1000% 的应变拉伸后，又能弹回原来的长度，这表明由于涂上了弹力涂层，它比以前的气凝胶纤维更结实、更有弹性。这种纤维的绝缘性能在被拉伸到其长度的两倍后仍能保持10000次，而且在浸水、干燥或染色时也不会改变其结构或形状。
　　接下来，研究人员用气凝胶纤维编织了一件毛衣，并将其保温性能与羽绒服、羊毛衫和长袖棉上衣进行了比较。研究小组招募了一名志愿者，让他在一个温度降至零下20摄氏度的房间里穿上每件衣服，并测量了这四件衣服的表面温度，以评估它们的保暖性能。
　　良好的保温性和耐用度
　　虽然仿北极熊毛衣的厚度只有羽绒服的五分之一，但它却是所有服装中保温效果最好的。它的平均表面温度为 3.5 °C，而羽绒服的平均表面温度为 3.8 °C，这说明羽绒服释放的热量略高于毛衣。棉质衬衫和羊毛衫的隔热性能最差，平均表面温度分别为 10.8 ℃ 和 7.2 ℃。而气凝胶毛衣的隔热性在洗衣机中转了几圈后也没有下降，这表明它足够耐用。
　　合肥中国科技大学的材料科学家俞书宏指出，虽然这项研究代表着创造新薄型保暖纺织品的进一步发展，但合成仿北极熊毛皮服装距离出现在普通服装店还有很长的路要走。目前，制造这种纤维的方法过于缓慢，而且需要大量能源，无法进行大规模生产。
　　不过，该研究报告的合著者柏浩表示，这正是研究小组正在努力的方向，研究团队正计划提高其可扩展性。
（文章来源：财联社）