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浙江大學(xué)柏浩教授團(tuán)隊(duì)仿北極熊毛研制出“熱隱身”織物
2018-02-27  來(lái)源:新華社、錢(qián)江晚報(bào)
關(guān)鍵詞:有序多孔 隔熱保溫

  浙江大學(xué)化學(xué)工程與生物工程學(xué)院柏浩教授團(tuán)隊(duì)模仿北極熊毛發(fā)結(jié)構(gòu),研制出一種有序多孔的隔熱保溫織物,可令生物體在紅外線成像設(shè)備中實(shí)現(xiàn)“熱隱身”。該成果日前發(fā)表于《先進(jìn)材料》雜志。

顯微鏡下的北極熊毛(左)和浙大的仿生有序多孔纖維(右)崔瀅攝

  北極熊的毛發(fā)是一種絕佳的保溫纖維,這是由于它具有中空多孔結(jié)構(gòu)。為模仿北極熊毛的結(jié)構(gòu),柏浩課題組研發(fā)出一種冷凍紡絲技術(shù)。他們將蠶絲溶解于水中制成含水量達(dá)95%的紡絲溶液,用注射器將紡絲溶液慢慢擠入冷凍裝置,形成直徑約為200微米的單絲纖維,再通過(guò)冷凍干燥令纖維中的冰晶升華留下眾多有序的片層孔

  課題組發(fā)現(xiàn),這種仿生纖維的導(dǎo)熱系數(shù)比北極熊毛更低,保暖性能優(yōu)于北極熊毛。為了進(jìn)一步證實(shí)該種仿生纖維的性能,課題組將仿生材料編織成一小塊仿生織物,覆蓋在一只兔子身上。實(shí)驗(yàn)顯示,在-10℃到40℃的環(huán)境中,紅外線相機(jī)幾乎觀測(cè)不到被仿生織物覆蓋的生物體的熱量,成功實(shí)現(xiàn)“隱身”

小兔子沒(méi)穿馬甲、穿實(shí)驗(yàn)服、穿“浙大北極熊馬甲”后,在紅外線相機(jī)下的成像比對(duì)。披了北極熊皮的兔子,幾乎觀測(cè)不到被仿生織物覆蓋的生物體的熱量,成功實(shí)現(xiàn)“隱身”。來(lái)源《先進(jìn)材料》

兔子穿的“北極熊馬甲”的一部分 崔瀅攝 來(lái)源《先進(jìn)材料》

  此外,課題組還將碳納米管加入仿生纖維,制造出電加熱織物。在5伏的電壓下,電加熱織物的溫度可以在一分鐘內(nèi)從24℃升高至36℃,這種多功能可穿戴織物既可以實(shí)現(xiàn)被動(dòng)隔熱,也可以實(shí)現(xiàn)主動(dòng)生熱。

  “這些特性意味著這種材料在工業(yè)、軍事領(lǐng)域都有較為廣闊的應(yīng)用前景。”柏浩表示,課題組下一步將對(duì)仿生材料的強(qiáng)度進(jìn)行提升,并融合多種材料拓展功能。

  論文鏈接:http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.201706807/full

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