浙大學者仿北極熊毛髮明「熱隱身」織物

【觀察者網綜合報道】北極熊得以在極寒之地北極生存，其厚實的毛髮和皮下脂肪起到了至關重要的作用。

最近，以此為靈感，浙大的學者研製了一種仿生纖維，成功讓一隻兔子實現了「熱隱身」。不同於「光學隱身」，「熱隱身」指因紅外線熱成像設備的無法識別生物體散發的熱量，從而達到的隱身效果。

這項研究成果，也有望使人們穿上更保暖的衣物，甚至讓士兵穿上「隱身軍服」。

北極熊是世界上皮毛最保暖的動物 圖源：推特

據美國化學化工新聞2月21日報道，浙江大學化學工程與生物工程學院教授柏浩，帶領他的團隊模仿北極熊的毛髮結構，研製出了一種有序多孔的隔熱保溫織物。這種織物不僅非常保暖，還能有「隱身」的特殊功能。

浙大教授柏浩 新華視頻截圖

據了解，在顯微鏡下，北極熊的毛髮呈透明色的中空多孔結構，是一種絕佳的保溫纖維。不僅如此，它們的毛髮還能反射紅外線輻射，使北極熊在熱成像攝像機中幾乎是隱形的。

為了模仿這種結構，柏浩團隊將蠶絲溶解於水中，製成含水量達95％的紡絲溶液。之後，再用注射器將混合物慢慢注入一個低溫裝置中，形成直徑約為200微米、含有冰晶的冷凍多孔纖維。最後，再通過冷凍乾燥，讓纖維中的冰晶升華留下眾多有序的片層孔。

該仿生纖維的橫截面 圖源：美國化學化工新聞 下同

「我們驚訝地發現，這種材料的導熱係數比原本的北極熊毛髮還要低，保暖性也更強」，柏浩說道。

他們將編好的織物蓋在一隻兔子身上，用熱成像攝相機進行觀察。結果顯示，在-10℃到40℃的環境中，相機幾乎無法檢測出兔子身上的熱量。

兔子的身體在紅外熱成像相機中得以「隱身」

報道稱，此前，來自法國卡瓦永的科學家西爾萬·德維爾(Sylvain Deville)已經用過同樣的冰模板法來製造多孔纖維。但是，德維爾認為，浙大展現出了更強的控制纖維結構的能力。

研究中，柏浩的團隊還將碳納米管加入仿生纖維，製造出了新的電加熱織物。在5伏特的電壓下，電加熱織物能在一分鐘內自動從24℃升至36℃。雖然加熱後的織物不再具有「熱隱身」效果，但卻成為了保暖效果更好的「冬裝」。

也就是說，這種仿生纖維既可以實現被動隔熱，也可以實現主動生熱。「在不同的條件下，他們可以做出不同功能的衣物，我覺得非常有趣」，德維爾說。

顯微鏡下的該仿生纖維織物

據了解，柏浩團隊的研究成果，已經在材料科學領域的國際領先學術雜誌之一——「先進材料」(Advanced Materials)上刊登。

柏浩也已獲得了這項凍結紡絲技術的專利，他希望能把這種織物發展成商品。並且，他也很看好自己的成果在工業、軍事等領域找到用武之地，「若用它來生產軍服，就可以隱藏士兵的蹤跡了。」

但德維爾認為，柏浩的目標可能無法再短期內實現。「以目前的技術而言，生產一件織物的過程過於費時，還無法達到量產的水準。」

報道稱，柏浩團隊下一步的研究方向，是提升該仿生材料的強度，並將其和更多材料融合，拓展新的功能。

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