浙大学者仿北极熊毛发明新纺织材料

北极熊得以在极寒之地北极生存，其厚实的毛发和皮下脂肪起到了至关重要的作用。

最近，以此为灵感，浙大的学者研制了一种仿生纤维，成功让一只兔子实现了“热隐身”。不同于“光学隐身”，“热隐身”指因红外线热成像设备的无法识别生物体散发的热量，从而达到的隐身效果。

这项研究成果，也有望使人们穿上更保暖的衣物，甚至让士兵穿上“隐身军服”。

据美国化学化工新闻2月21日报道，浙江大学化学工程与生物工程学院教授柏浩，带领他的团队模仿北极熊的毛发结构，研制出了一种有序多孔的隔热保温织物。这种织物不仅非常保暖，还能有“隐身”的特殊功能。

据了解，在显微镜下，北极熊的毛发呈透明色的中空多孔结构，是一种绝佳的保温纤维。不仅如此，它们的毛发还能反射红外线辐射，使北极熊在热成像摄像机中几乎是隐形的。

为了模仿这种结构，柏浩团队将蚕丝溶解于水中，制成含水量达95%的纺丝溶液。之后，再用注射器将混合物慢慢注入一个低温装置中，形成直径约为200微米、含有冰晶的冷冻多孔纤维。最后，再通过冷冻干燥，让纤维中的冰晶升华留下众多有序的片层孔。

“我们惊讶地发现，这种材料的导热系数比原本的北极熊毛发还要低，保暖性也更强”，柏浩说道。

他们将编好的织物盖在一只兔子身上，用热成像摄相机进行观察。结果显示，在-10℃到40℃的环境中，相机几乎无法检测出兔子身上的热量。

报道称，此前，来自法国卡瓦永的科学家西尔万·德维尔(sylvain deville)已经用过同样的冰模板法来制造多孔纤维。但是，德维尔认为，浙大展现出了更强的控制纤维结构的能力。

研究中，柏浩的团队还将碳纳米管加入仿生纤维，制造出了新的电加热织物。在5伏特的电压下，电加热织物能在一分钟内自动从24℃升至36℃。虽然加热后的织物不再具有“热隐身”效果，但却成为了保暖效果更好的“冬装”。

也就是说，这种仿生纤维既可以实现被动隔热，也可以实现主动生热。“在不同的条件下，他们可以做出不同功能的衣物，我觉得非常有趣”，德维尔说。

据了解，柏浩团队的研究成果，已经在材料科学领域的国际领先学术杂志之一——“先进材料”(advanced materials)上刊登。

柏浩也已获得了这项冻结纺丝技术的专利，他希望能把这种织物发展成商品。并且，他也很看好自己的成果在工业、军事等领域找到用武之地，“若用它来生产军服，就可以隐藏士兵的踪迹了。”

但德维尔认为，柏浩的目标可能无法再短期内实现。“以目前的技术而言，生产一件织物的过程过于费时，还无法达到量产的水准。”

报道称，柏浩团队下一步的研究方向，是提升该仿生材料的强度，并将其和更多材料融合，拓展新的功能。