模仿北極熊毛 我國科學家制備出超保暖材料
近日,,浙江大學化學工程與生物工程學院柏浩教授和高分子科學與工程學系高微微副教授團隊在國際學術期刊《科學》發(fā)表論文介紹——聯(lián)合團隊模仿北極熊毛的“核-殼”結構,,制備出了一種封裝氣凝膠的超保暖人造纖維。它不但有傳統(tǒng)保溫材料的隔熱功能,還能“封鎖”人體向外輻射的紅外線,,可以直接在商用紡織機上編織成面料。
一身超強保暖的“毛衣”,,讓北極熊能適應零下40℃的環(huán)境,。北極熊的毛是中空結構,里面封裝了大量空氣,,通過抑制熱傳導和熱對流減少熱量的流失,。保暖衣物的設計運用了這一原理。
柏浩課題組注意到:北極熊的毛不僅是中空的,,而且還有一層約20微米厚的殼,,占了毛發(fā)直徑的近四分之一。借鑒北極熊毛的“核-殼”結構,,聯(lián)合團隊歷時近6年,,做出了一種新型纖維:纖維的中心是高分子氣凝膠,內部分布著直徑大約為10至30微米的纖長小孔,。它們朝著同一個方向排列,,像一個個存儲空氣的倉庫;同時,,一層熱塑性聚氨酯彈性體外殼將內部的氣凝膠包裹起來,。
在零下20℃的恒溫冷庫內,聯(lián)合團隊進行了一項對比試驗——由科研人員分別試穿初始溫度相同的羽絨衣,、羊毛毛衣,、棉毛衫和新款“北極熊毛衣”,并記錄衣物表面溫度的上升情況,。
“升溫越少代表人體熱量流失越少,。”柏浩介紹,,實驗開始幾分鐘后,,棉毛衫的表面上升到了10.8℃,羽絨衣的表面溫度上升到了3.8℃,。厚度和羊毛毛衣接近,,僅為羽絨衣三分之一到五分之一的新款“北極熊毛衣”表面上升到3.5℃。
□據(jù)《科技日報》
責任編輯:王旭偉
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