浙大学者仿北极熊毛研制出“热隐身”织物
科普小知识2022-07-09 09:39:55
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新华社杭州2月26日电(记者朱涵)浙江大学化学工程与生物工程学院的郝波教授团队开发出一种有序的多孔隔热织物,它能模仿北极熊的毛发结构,并能使生物在红外成像设备中“热不可见”。结果最近发表在《高级材料》杂志上。
北极熊的毛发是一种极好的绝缘纤维,因为它有一个中空的多孔结构。为了模仿北极熊毛发的结构,白浩的研究小组开发了一种冷冻纺丝技术。他们将蚕丝溶解在水中,制成含水量为95%的纺丝溶液,用注射器将纺丝溶液缓慢挤压到冷冻装置中,形成直径约200微米的单丝纤维,然后通过冷冻干燥使纤维中的冰晶升华,留下许多有序的层状孔。
研究小组发现,这种仿生纤维的导热系数比北极熊毛低,隔热性能比北极熊毛好。为了进一步验证仿生纤维的性能,研究小组将仿生材料编织成一小片仿生织物,并覆盖一只兔子。实验表明,在-10℃到40℃的环境中,红外摄像机很难观察到被仿生织物覆盖的生物体的热量,从而成功地实现了“隐身”。
此外,研究小组在仿生纤维中添加了碳纳米管来生产电热织物。在5伏电压下,电热织物的温度可以在一分钟内从24℃提高到36℃。该多功能耐磨面料可实现被动隔热和主动生热。
"这些特点意味着该材料在工业和军事领域都有广阔的应用前景."郝波表示,该研究小组将增强仿生材料的强度,整合各种材料以扩大其功能。
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