浙大团队研发神奇仿生材料 灵感来自北极熊
一只身披神奇马甲的小兔子，在材料科学领域的国际领先学术杂志《先进材料》上亮相，马上获得《自然》、《新科学家》等多本杂志的报道。
这件神奇马甲，是浙江大学化学工程与生物工程学院柏浩教授团队的最新科研成果——它模仿了北极熊毛发结构，是一种有序多孔的高效隔热保温织物；它还有另一项神奇的功能，披上这件“战袍”，就能在红外线成像设备中实现热隐身。
脱下那层毛，北极熊其实是黑熊
柏浩的创意，是从北极熊的纪录片里得来的。
生活在北极的北极熊，靠穿着一身“貂”，与极寒抵抗。其实，北极熊与棕熊是同门，有共同的祖先，而它实际是一只“香蕉熊”——在纯白色的熊毛下，北极熊的皮其实是黑色的。
完全罩住北极熊的稠密白毛，能高效地将熊身上的热量与户外的冰天雪地隔离开来，奥秘在哪里呢？记者在柏浩的实验室，亲手摸到了北极熊的毛。每一根直径100微米的（1毫米=1000微米）北极熊毛，手感近似人类发质粗密的头发。
在电子显微镜下，北极熊毛的横截面如同一根管道，里面充斥着多个孔洞。这种结构对光线里面的红外线，有非常好的反射作用。同时，在寒冷的天气里面，它能够封存住大量的空气，高效地储存热量，并输送到北极熊的体表。
它不光保暖，还能隐身
理论上，如果我们能够制造出类似北极熊毛的仿生材料，那么人类也将具备极限环境中的抗寒能力。于是，柏浩课题组开始向这个方向迈进。
他们研发出一种叫“冷冻纺丝”的技术：将蚕丝溶解于水中，制成含水量达95%的纺丝溶液；再用注射器将纺丝溶液慢慢挤入冷冻装置，形成直径约为200微米的单丝纤维；最后通过冷冻干燥，令纤维中的冰晶升华，留下众多有序的片层孔。这种有序多孔纤维材料，和北极熊的毛一样，具有大量大小均匀的空洞，能够隔绝外部的冷空气。
课题组制作了一根长丝，截成多段后，由柏浩课题组的崔滢硕士，给身长20厘米的小兔子织了一件平针马甲。这就是本文前面提到的小兔子最后的造型。
实验显示，在-10℃到40℃的环境中，红外相机几乎观测不到被仿生织物覆盖的生物体的热量，成功实现“隐身”。这项实验提示了新型材料的一种潜在用途——隐身衣。
在《007》系列中，黑夜中的邦德也没能避开热感应的监测。但是，如果他有一件北极熊马甲，就能在没有光线的情况下，做到完全隐身。
和某鹅比，北极熊衣才是真正的极寒战袍
围观马甲的编辑部同事提出了一个问题，跟今年的最火代购“加拿大鹅”（canada goose，国际著名羽绒衣品牌）比，科学家的“北极熊”怎么样？
“首先，从生产角度讲，这种人造材料的制备肯定比养鹅要方便、廉价，而且想织多少就能织多少。”柏浩说，兔子的马甲，原料就是两个蚕茧，物料成本5毛钱不到。
再比保暖系数。“我没有研究过羽绒衣，但可以给一个科学上的参数比对。”柏浩告诉记者，静止空气的导热率是26（导热率越低越保暖），天然的北极熊毛导热率是27左右，已经非常接近静止空气的导热率。柏浩团队制备的仿生纤维，导热率最低只有19。
“而且人造材料，可以添加更多人类所需的功能。”柏浩课题组还将碳纳米管加入这种仿生纤维，制造出电加热织物，“在5伏的电压下，电加热织物的温度可以在一分钟内从24℃升高至36℃。”也就是说，这件多功能战袍，既可以实现被动隔热，也可以实现主动生热。
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他们研发出一种叫“冷冻纺丝”的技术：将蚕丝溶解于水中，制成含水量达95%的纺丝溶液；再用注射器将纺丝溶液慢慢挤入冷冻装置，形成直径约为200微米的单丝纤维；最后通过冷冻干燥，令纤维中的冰晶升华，留下众多有序的片层孔。这种有序多孔纤维材料，和北极熊的毛一样，具有大量大小均匀的空洞，能够隔绝外部的冷空气。
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