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米乐体育登陆:用多孔仿生纤维 织就一款北极熊“毛衣”

发布时间:2022-09-25 01:46:40 | 来源:米乐体育官网网页版 作者:米乐体育官方下载安装

  生活在极地国际的北极熊是最不怕冷动物之一,原因天然是北极熊自带一身最抗寒的“皮草”。近来,浙江大学化学工程与生物工程学院柏浩教授团队用共同的“冻纺”术纺出人造纤维,其隔热功用可与北极熊的毛发比美。

  该研讨成果的论文《仿北极熊毛的隔热织物》在《先进资料》宣布后,《天然》《新科学家》和美国化学会等进行了连续报导。

  众所周知,北极熊一身轻盈油亮的毛发可以将热量紧紧地锁在体表内,为其发明温暖舒适的微环境。每根北极熊的毛大约15厘米长,直径和人的头发差不多粗细。但放在电镜下调查会发现,其毛发有一根中空而半透明的小孔,小孔周围还有许多更为细长的小孔,也沿着同一方向扩展。

  柏浩告知记者,毛发中的小孔内“封装”着空气,空气停止了,热对流就无法发生,然后减少了热量的丢失。北极熊的毛几乎不走漏热量,即运用红外相机拍照,也无法勘探到热量。

  经过一年多测验,团队开宣布一种“冻纺”术,用天然的蚕丝蛋白纺成纤维,其结构与隔热功用都可与北极熊的毛比美。

  在试验室内,记者看到了一台正在作业的“纺纱机”:浓度为5%的蚕丝蛋白水溶液,被打针穿过一个严寒的铜环,水溶液中的水遇冷凝成冰晶,溶液被从头“塑形”成纤维。这些纤维经过冷冻干燥,冰晶蒸发了,便留下一条条由蚕丝蛋白组成的纤维“拷贝毛”。

  在电镜下“拷贝毛”内部层层有序地散布着细长小孔。“多孔资料质地往往较脆,而这种层层有序的散布,赋予了资料必定的强度。”柏浩表明,这是资料完成纺织和穿戴的必要条件。

  团队将人造纤维织成一块布,并经过试验证明,在-10℃到40℃的环境中,小兔子体表温度被锁在了人造纤维的衣服内,然后完成了完美“热隐身”。课题组还经过比照发现,在导热率方面,天然北极熊毛的为27,仿生纤维的最低为19。而导热率越低,代表隔热功用越好。

  这一仿生隔热纤维的诞生,也展现了夸姣的使用远景:未来的冬季,咱们或答应离别厚重的外套,披一件薄如蝉翼的“毛衣”便可出门;户外作战的战士,在“热隐身衣”的维护下,可成功躲过红外勘探

  “在隔热功用上仿生北极熊,这仅仅咱们研讨的第一步。”柏浩说,仿生的终极意图,并不是制造出和天然如出一辙的产品,而是研制规划功用更为强壮的资料。

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