曾经,紫霞仙子的意中人会在万众瞩目的情况下出现,是一个身披金甲圣衣,脚踏七彩祥云的大英雄。可你知道吗?几天前,一只可爱的小兔子,就因为也披上了一件神奇的“圣衣”,竟然登上了《先进材料》《自然》《新科学家》这样的国际顶级的科学杂志上,成功走上了兔生巅峰。那么问题来了,这是一件什么样的马甲,具有如此大的魅力呢?这还得归功于我们的幕后大英雄,他们就是浙江大学化学工程与生物工程学院柏浩教授团队。神奇马甲,不仅保暖,还能隐身这件神奇马甲是柏浩教授团队的最新科研成果——它模仿了北极熊毛发结构,是一种有序多孔的高效隔热保温织物;它还有另一项神奇的功能,那就是“隐身”。我们来看一组小兔子没穿马甲、穿实验服、穿“浙大北极熊马甲”后,在红外线相机下的成像比对。实验显示,在-10℃到40℃的环境中,红外相机几乎观测不到被仿生织物覆盖的生物体的热量,成功实现“隐身”。这项实验提示了新型材料的一种潜在用途——隐身衣。在《》系列中,黑夜中的邦德也没能避开热感应的监测。但是,如果他有一件北极熊马甲,就能在没有光线的情况下,做到完全隐身,是不是很神奇呢! 绝妙的创意,竟是北极熊给的灵感生活在北极的北极熊,靠穿着一身“貂”,与极寒抵抗。其实,北极熊与棕熊是同门,有共同的祖先,它实际是一只“香蕉熊”——脱下那层毛,北极熊的皮其实是黑色的。完全罩住北极熊的稠密白毛,能高效地将熊身上的热量与户外的冰天雪地隔离开来,奥秘在哪里呢?北极熊毛,手感近似人类发质粗密的头发。在电子显微镜下,北极熊毛的横截面如同一根管道,里面充斥着多个孔洞。这种结构对光线里面的红外线,有非常好的反射作用。同时,在寒冷的天气里面,它能够封存住大量的空气,高效地储存热量,并输送到北极熊的体表。神奇,来自强大的科研能力柏浩教授团队研发出一种叫“冷冻纺丝”的技术:将蚕丝溶解于水中,制成含水量达95%的纺丝溶液;再用注射器将纺丝溶液慢慢挤入冷冻装置,形成直径约为微米的单丝纤维;最后通过冷冻干燥,令纤维中的冰晶升华,留下众多有序的片层孔。这种有序多孔纤维材料,和北极熊的毛一样,具有大量大小均匀的空洞,能够隔绝外部的冷空气。课题组制作了一根长丝,截成多段后,柏浩课题组的崔滢硕士,给身长20厘米的小兔子织了一件平针马甲。真正的多功能极寒战袍,不逊国际品牌那么,跟今年的最火代购“加拿大鹅”(CanadaGoose,国际著名羽绒衣品牌)比,科学家的“北极熊”马甲怎么样?拼价格“首先,从生产角度讲,这种人造材料的制备肯定比养鹅要方便、廉价,而且想织多少就能织多少。”柏浩教授说,兔子的马甲,原料就是两个蚕茧,物料成本5毛钱不到。“加拿大鹅”是加拿大原产羽绒衣,鹅有限,产量有控制,所以价格十分高昂。而浙大的北极熊所用的材料95%是空气,蚕丝只占到5%,所以价格相当诱人。柏浩团队计算了一下,如果按照保暖一的织物是由单丝直径1毫米的纤维来织的话,成本大概是3分钱/米。织1平米需要0米纤维,相当于用1毫米粗的毛线织一件毛衣差不多的量,成本价格大约是40~60元。比保暖系数静止空气的导热率是26(导热率越低越保暖),天然的北极熊毛导热率是27左右,已经非常接近静止空气的导热率。而柏浩团队制备的仿生纤维,导热率最低只有19。功能更多样人造材料,可以添加更多人类所需的功能。柏浩课题组还将碳纳米管加入这种仿生纤维,制造出电加热织物,“在5伏的电压下,电加热织物的温度可以在一分钟内从24℃升高至36℃。”也就是说,这件多功能战袍,既可以实现被动隔热,也可以实现主动产热。柏浩教授希望能把这种织物发展成商品,最好能在在工业、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。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。小编在这里也祝愿柏浩教授团队能够研发出更多更新的技术,你们都是好样的!文章整合自中国新闻网,浙江24小时部分图片源于互联网本文编辑:陈彪


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