今年冬天出乎意料的冷，羽绒服又太贵，除了把自己裹成粽子，还有其他御寒方式吗？

有人给出了答案：不如直接跟北极熊穿“同款”毛衣，一件顶5件羽绒服！

浙江大学的一个科研团队研制的“仿北极熊毛”EAF材料，不仅拥有超强的保暖力还比羽绒服更加轻薄耐用，据说跟相同保暖程度的羽绒服相比，只有其5分之一的厚度。

这种新型材料模仿了北极熊毛的“核-壳”结构，是一种封装气凝胶的超保暖仿生纤维。它不仅继承了传统保温材料的隔热特性，还具有“屏蔽”人体释放的红外线的能力，可以直接在商业纺织机上编制成布料。

北极熊的一身皮毛拥有超强的保暖能力，让它能够适应零下40℃的环境。根据生物学原理，北极熊的毛发拥有中空的构造，这使得它可以容纳大量的空气。

这样的构造能够通过限制热的传递和对流，显著地降低热量损失，进而维持身体的温度。在设计保暖衣物时，参考了这一生物学的理念，并通过使用相似的中空结构材料来增强其保暖效果。

经过多年的研究，联合团队成功地仿照北极熊毛的特殊结构，研发出一种新型纤维。

这种新型纤维的核心部分是由高分子气凝胶构成，其内部布满了直径在10-30微米之间的细长小孔，这些小孔朝着同一方向排列，仿佛是储存空气的仓库。

同时，新型纤维的外层被一层热塑性聚氨酯弹性体紧密包裹，形成保护壳。

这种核-壳结构的设计灵感正是来源于北极熊毛发的独特构造，既保证了纤维的轻质与保暖性能，又提高了其抗压和抗拉伸能力。

该课题组研制出的放北极熊毛材料借鉴了北极熊毛的“核-壳”结构，一核一壳，各有功用。我们首先要理解"核"的保暖性能。保暖从专业角度来讲，其实质是防止热量的流失。

根据论文的首席作者、博士研究生吴明瑞的描述，人体的散热方式有很多种，如热辐射、热对流、热传导和汗液蒸发等，其中热辐射丧失的热量是最多的，比例在40-60%之间。

然而，目前大多数保温衣物并不能很好的阻挡热辐射，尤其在一些传统材料中，其无序的纳米孔结构导致孔径尺寸远小于红外线的波长，这些材料对红外线来说几乎等于“不存在”。

经过研究团队的深入探讨，他们发现通过精准调控纤维内部小孔的方向与尺寸，有可能实现“锁定”红外辐射的效果。

在小孔取向垂直于体表皮肤红外辐射方向上，然后根据红外线波长来调节小孔大小，就可能使得小孔和红外线达到完美契合，进而有效地抑制红外辐射逃逸。

为了科学验证保暖性能，研究人员在校内零下20摄氏度的恒温冷库设立了临时的测试区域。

在课题组中，同学们身为模特，他们试穿了初始温度一致的羽绒衣、羊毛毛衣、棉毛衫以及仿北极熊毛的衣物，并对这些衣物的表面温度变化进行了深入的观察和记录。

经历了一段时期的实验后，数据揭示了棉毛衫的温度已经攀升至10.8°C，而羽绒服的温度则只达到了3.8°C。

需要特别指出的是，仿北极熊毛衣的衣物，在其厚度只有羽绒衣的三分之一到五分之一时，其表面温度仅上升至3.5°C——温度升高的程度越低，意味着人体热量的流失就越少。

除此之外，实验还揭示了羽绒在红外线抑制方面的效能并不尽如人意，因此为了实现预期的保暖效果，需要将羽绒的厚度增加数倍。

由此有力地证明了这种新型材料，在轻薄厚度的情况下，保暖效率依然可以达到较为理想的效果。

这便很好的延伸了该材料的应用领域，可以用作特殊材料为极端寒冷环境下的科考人员提供保暖，又或是为执行太空任务的宇航员配备该保暖材料，便于携带且保暖性能好。

这种具有出色隔热性和多功能性的纺织品在极寒环境下，如军服和太空服等领域，具有巨大的潜力。

同时，这种仿北极熊毛材料中的“壳”负责强韧耐用，在结构上起到了类似骨架的作用。

为纤维提供了坚实的力学支撑，确保其具备优良的耐磨性、耐拉伸性和耐水洗性.此外EAF材料还具有易染色、易编织、穿着舒适等优点，非常适合用作服装材料。

这不禁引起人们的好奇，既然这个材料又轻薄又保暖，还能直接上纺织机，那未来市场上会不会出现“北极熊毛衣”？未来人们能否只穿一件“北极熊毛衣”就度过整个冬天？

实际上，实验室内目前已经可以连续宏量制备这种新型纤维，并且对“北极熊毛衣”轻松进行着色。但研究人员表示，其制备成本主要包括物料和加工两个部分。

现阶段，虽然物料成本较低，但加工成本相对较高，制约了工业化量产的进程。为了实现产品的商业化应用，我们需要进一步优化工艺、降低成本，才能让产品真正出现在货柜上。

这一新型材料的成功研制实质上就是一个仿生的过程，通过模仿北极熊皮毛的构造，了解到“核-壳”构造的先进之处。而仿生的本质是向大自然学习如何解决问题的过程。

仿生科学研究专注于揭露自然界的神秘之处，目的是为了发掘新的科学知识，并开发能提升人们生活质量的新型材料。

这代表了该团队长久以来的使命和追求，他们始终坚守这一信仰，为人类社会的进步做出贡献。

你期待有一天能穿上这件“北极熊毛衣”吗？