冬季嚴(yan) 寒，你是不是也幻想過，如果也像北極熊那樣，有一身保暖的毛皮就好了？日前，浙江大學團隊通過模仿北極熊毛的結構，製備出一種封裝了氣凝膠的超保暖人造纖維，這種材料同時具備保暖、輕薄和耐用的特點。這項成果相關(guan) 論文發表於(yu) 國際期刊《科學》雜誌。

　　該成果由浙江大學化學工程與(yu) 生物工程學院柏浩教授和高分子科學與(yu) 工程學係高微微副教授團隊完成。

　　柏浩說，北極熊依靠一身超強保暖的毛發能適應零下40攝氏度的環境。他們(men) 發現，北極熊毛是中空結構，裏麵封裝了大量“靜止”的空氣，每一根毛發都有一層殼。在電子顯微鏡下，這層殼大概有20微米厚，占了毛發直徑的近四分之一。

　　受到這個(ge) 發現的啟發，研究團隊曆時近6年，製備出一種新型“核—殼”結構纖維。纖維的中心是高分子氣凝膠，其內(nei) 部分布著直徑大約為(wei) 10至30微米的纖長的小孔。小孔朝著同一個(ge) 方向排列，像一個(ge) 個(ge) 存儲(chu) 空氣的“倉(cang) 庫”。纖維表麵有一層TPU（熱塑性聚氨酯橡膠）外殼將內(nei) 部的氣凝膠包裹起來。

　　“‘核’負責實現超強保暖，通過調控纖維內(nei) 部小孔的方向與(yu) 尺寸，有望‘鎖住’紅外輻射，防止熱量的流失；‘殼’負責強韌耐用，為(wei) 纖維提供了良好的力學支撐，使其耐磨、耐拉伸、耐水洗。”柏浩說。

　　為(wei) 了驗證保暖效果，研究人員在零下20攝氏度的恒溫冷庫中，試穿驗證了初始溫度相同羽絨衣、羊毛衣、棉毛衫和“北極熊毛衣”的保暖效果。衣物表麵溫度上升得越少代表人體(ti) 熱量流失越少、衣物的保暖性能越好。

　　研究人員發現，測試數分鍾後，棉毛衫的表麵溫度上升到10.8攝氏度，羽絨衣的表麵溫度上升到了3.8攝氏度。而厚度與(yu) 羊毛衣接近，僅(jin) 為(wei) 羽絨衣三分之一至五分之一厚度的“北極熊毛衣”表麵僅(jin) 上升到3.5攝氏度。

　　“北極熊毛讓我們(men) 看到了大自然是如何讓‘核’與(yu) ‘殼’各司其職的，仿生研究的本質就是向大自然學習(xi) 如何解決(jue) 問題。”柏浩說，通過揭示大自然的秘密，發現新知識，創造改善人們(men) 生活的新材料是仿生研究的使命，也是團隊多年來堅持的追求。

　　（據新華社）

　　《光明日報》（2024年01月11日 16版）