中新网杭州2月27日电(童笑雨 周炜)天寒地冻的冰雪世界里，北极熊们自带一身最抗寒“皮草”繁衍生息。近日，浙江大学(下称“浙大”)化学工程与生物工程学院柏浩团队受此启发，用独特的“冻纺”术纺出一根根人造纤维。据悉，其隔热性不仅可与北极熊毛发相媲美，穿上这身人造纤维编织成的“毛衣”，小兔子成功“逃”过了红外相机的追踪。
北极熊的毛，是自然界最抗寒的保暖材料之一。据悉，每根北极熊的毛和人的头发差不多粗细，内有孔径15-20微米左右中空而半透明的小管，小孔周围有许多狭长的小孔，朝同一方向伸展。
“许许多多小孔‘封装’着空气，空气静止了，热对流就无法产生，减少了热量的流失。”柏浩解释说，源于这样的机理，北极熊的毛几乎不泄露热量，也无法用红外相机捕捉。作为一名仿生智能材料专家，他开始研究北极熊“毛衣”的制作。
经过一年多尝试，该团队用天然的蚕丝蛋白纺成纤维，开发了“冻纺”术，其结构与隔热功能都与北极熊的毛相媲美。其科研成果也于2月14日发表在材料科学领域的国际领先学术杂志《先进材料》上。
该论文第一作者、浙大硕士二年级学生崔滢用电镜拍摄了这根“仿制毛”的微观结构：纤维内部层层有序地分布着狭长的小孔。
“通常来说，多孔材料的质地会比较脆，而这种层层有序的分布，赋予了材料一定的强度。”柏浩认为，这是材料实现纺织和穿戴的必要条件。
值得一提的是，崔滢还用镊子穿针引线，将人造纤维织成一块布，并穿在实验“模特”小白兔身上。在用红外相机拍摄的照片中，小兔子头部的轮廓清晰可见，而穿着“毛衣”的身躯不见了，实现了完美的“热隐身”。
“这说明小兔子体表的温度被锁在了‘毛衣’里，红外相机无法捕捉到流失的热量。”柏浩解释说，与天然北极熊毛27的导热率相比，该材料导热率最低为19，隔热性能更好。
“在隔热功能上仿生北极熊，这只是我们研究的第一步。”柏浩说，仿生的终极目的，并不是制造出和自然一模一样的产品，而是在大自然的启发下，研发设计功能更为强大的材料。
据悉，目前该团队已进行一系列探索，如在纤维中加入导电的碳纳米管，做出“秒热”的户外便携式电热毯。“此外，我们还在研发用于高温隔热的功能材料。”柏浩说，基于此项研究，未来的冬天，我们或可告别厚重的外套，批一件薄如蝉翼的“毛衣”便可出门；野外作战的士兵，在“热隐身衣”的保护下，可成功躲过红外探测。(完)
