也許下一個冬天，北極熊同款“毛衣”會為你帶溫暖

生活在極地世界的北極熊是最不怕冷的動物之一，原因之一是北極熊自帶一身抗寒的“皮草”。近日，浙江大學化學工程與生物工程學院柏浩教授團隊用“冷凍紡絲”術紡出仿生隔熱纖維，其隔熱性能可與北極熊的毛發媲美。那麼，北極熊的毛發為何能鎖住熱量？新紡出仿生隔熱纖維有何厲害之處？

穿“北極熊馬甲”的兔子（崔瀅/《錢江晚報》）

北極熊的毛發為何能鎖住熱量？浙江大學化學工程與生物工程學院柏浩教授在接受《科技日報》採訪時表示，每根北極熊的毛大約15厘米長，直徑和人的頭發差不多粗細。但將其放在電鏡下觀察時就會發現，其毛發有一根中空而半透明的小孔，小孔周圍還有許多更為狹長的小孔，沿著同一方向伸展。毛發中的小孔內“封裝”著空氣，空氣靜止了，熱對流就無法產生，從而減少了熱量的流失。北極熊的毛幾乎不泄露熱量，即使用紅外相機拍攝，也無法探測到熱量流失。

理論上，如果我們能夠制造出類似北極熊毛的仿生材料，那麼人類也將具備極限環境中的抗寒能力。於是，研發人員開始向這個方向邁進。據《錢江晚報》報道，他們研發出一種叫“冷凍紡絲”的技術：將蠶絲溶解於水中，制成含水量達95%的紡絲溶液﹔再用注射器將紡絲溶液慢慢擠入冷凍裝置，形成直徑約為200微米的單絲纖維﹔最后通過冷凍干燥，令纖維中的冰晶升華，留下眾多有序的片層孔。這種有序多孔纖維材料，和北極熊的毛一樣，具有大量大小均勻的空洞，能夠隔絕外部的冷空氣。

此外，穿它還可以“隱身”。據新華網報道，為了進一步証實該種仿生隔熱纖維的性能，研發人員將仿生材料編織成一小塊仿生織物，覆蓋在一隻兔子身上。實驗顯示，在-10℃到40℃的環境中，紅外線相機幾乎觀測不到被仿生織物覆蓋的生物體的熱量，成功實現“隱身”。

這一仿生隔熱纖維的誕生，展示了美好的應用前景。據《科技日報》報道，未來的冬天，我們或許可告別厚重的外套，披一件薄如蟬翼的“毛衣”便可出門﹔野外作戰的士兵，在“熱隱身衣”的保護下，可成功躲過紅外探測……（陳方）

本文由中科院物理所副研究員羅會仟進行科學性把關，目前其主要研究領域為超導、電子、電磁、半導體、自動化、中子散射等。