浙大北极熊毛衣登上Science,比
寒潮来袭,浙大研发“北极熊毛”材料,轻薄保暖超越羽绒! 随着寒潮的频繁袭击,羽绒服已成为人们冬季保暖的必备神器。然而,浙江大学的一项最新研究为我们带来了一种革命性的新型材料——EAF,它模仿了北极熊毛发的独特结构,不仅保暖效果超越羽绒,而且更轻薄耐用!这一重大成果已登上国际顶尖学术期刊《Science》。 这款名为EAF的“北极熊毛材料”由浙江大学化学工程与生物工程学院柏浩教授课题组成功研制。令人惊叹的是,它仅需羽绒五分之一的厚度,即可实现同等的保暖效果。这意味着在严寒的冬季,我们可以摆脱厚重的羽绒服,轻松享受温暖与舒适。 那么,EAF究竟有何神奇之处呢?首先,它具备了出色的保温性能。在与尼龙、涤纶和羊毛等常见材料的对比实验中,EAF表现出了惊人的热绝缘性,温差达到了8℃,远超其他材料。进一步计算结果显示,EAF的热导率极低,仅为26.9±1.8mW/(m·K),远低于其他材料,证明了其卓越的保温效果。 更令人兴奋的是,当研究者将EAF与羽绒进行直接对比时,发现两者的保温效果相当接近。然而,EAF的厚度仅为羽绒的五分之一,这意味着在保持同样保暖效果的同时,EAF更加轻薄,为我们的冬季穿搭提供了更多可能性。 除了优异的保温性能,EAF在其他方面的表现也同样出色。它具备强大的抗拉伸能力,能够承受高达16倍的伸长和12.7MPa的拉伸强度。这相当于在1平方米的EAF材料上悬挂超过1吨的重物而不断裂!此外,EAF还表现出良好的抗水洗性和耐穿性,即使在反复洗涤和拉伸后,其保温性能也不会受到明显影响。 那么,这款神奇的“北极熊毛材料”是如何诞生的呢?灵感来源于自然界中的北极熊。北极熊能在极寒环境中生存,其毛发结构起到了关键作用。研究人员深入分析了北极熊毛发的电镜照片,发现了其独特的双层结构:致密的外壳和疏松多孔的内核。这种结构使得北极熊毛发既能保证机械性能,又能实现高效保温。 基于这一发现,研究人员成功模仿了北极熊毛发的结构,并分别设计了EAF的外壳和内核。内核采用高分子气凝胶,具有大量亚微米级孔隙,从传导、对流和热辐射三个维度阻断热量损失;外壳则采用热塑性聚氨酯橡胶(TPU)材料,确保机械性能。经过一系列精密的制备过程,最终成功研制出具有核壳结构的EAF材料。 总之,浙大研制的这款“北极熊毛”材料EAF无疑为冬季保暖领域带来了革命性突破。它轻薄、保暖且耐用,有望成为未来冬季服装的理想选择。让我们共同期待这一创新成果在生活中的广泛应用吧! |
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