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浙大科學(xué)家發(fā)明“北極熊毛衣”:厚度僅羽絨服五分之一,但比其更保暖

2023/12/22 12:30:45 來源:IT之家 作者:故淵 責(zé)編:故淵

IT之家 12 月 22 日消息,浙江大學(xué)教授受北極熊大厚毛衣啟發(fā),模仿北極熊毛的“核-殼”結(jié)構(gòu),創(chuàng)造出了超保暖人造纖維。

該項(xiàng)目由浙江大學(xué)化學(xué)工程與生物工程學(xué)院教授柏浩、高分子科學(xué)與工程學(xué)系副教授高微微帶隊(duì),整個(gè)項(xiàng)目開發(fā)歷時(shí) 6 年時(shí)間,相關(guān)成果于 12 月 22 日發(fā)表在《科學(xué)》雜志上。

▲ 研究示意圖(圖片來源:柏浩課題組)

這種超保暖人造纖維不但有傳統(tǒng)保溫材料的隔熱功能,還能“封鎖”人體向外輻射的紅外線,大大提升耐拉伸等力學(xué)性能,可直接機(jī)織,能真正實(shí)現(xiàn)把氣凝膠穿在身上。

▲ 左圖為北極熊毛的微觀結(jié)構(gòu);右圖為仿生北極熊毛的微觀結(jié)構(gòu)

這種超保暖人造纖維的中心是高分子氣凝膠,其內(nèi)部分布著直徑大約為 10-30 微米的纖長的小孔,它們朝著同一個(gè)方向排列,像一個(gè)個(gè)存儲(chǔ)空氣的“倉庫”;同時(shí),一層 TPU(熱塑性聚氨酯彈性體)外殼將內(nèi)部的氣凝膠包裹起來。

▲ 新型纖維耐水洗,洗后不會(huì)縮水,保暖效果依舊

▲ 仿生北極熊毛設(shè)計(jì)示意圖 

研究人員在學(xué)校食堂零下 20 攝氏度的恒溫冷庫中測試,幾分鐘后,棉毛衫的表面上升到了 10.8℃,羽絨衣的表面溫度上升到了 3.8℃。

而厚度和羊毛毛衣接近,僅為羽絨衣三分之一到五分之一左右的“北極熊毛衣”表面僅上升到 3.5℃,升溫越少代表人體熱量流失越少,這種材質(zhì)完勝其它“對手”。

▲ 各種衣物面料的保暖“挑戰(zhàn)賽”

IT之家附論文參考地址:

  • Mingrui Wu et al.,Biomimetic, knittable aerogel fiber for thermal insulation textile.Science382,1379-1383(2023).
    DOI:10.1126/science.adj8013。

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