中國浙江大學(xué)的化學(xué)工程師和材料科學(xué)家團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一種新型氣凝膠纖維，事實(shí)證明，這種纖維織成毛衣時(shí)比羽絨更保暖。在《科學(xué)》雜志上發(fā)表的論文中，該小組描述了其纖維的靈感、其制造方法以及在寒冷環(huán)境下測試時(shí)的工作效果。中國科學(xué)院的盛志智和張學(xué)通在同一期期刊上發(fā)表了一篇觀點(diǎn)文章，概述了該團(tuán)隊(duì)在這項(xiàng)新工作中所做的工作。
氣凝膠是一種用空氣代替液體的凝膠。它們發(fā)明于20世紀(jì)30年代，并已用于多種應(yīng)用，包括NASA太空飛行器。由于其良好的熱性能，材料科學(xué)家一直在嘗試使用它們制造可用于制造保暖紡織品的纖維。然而，迄今為止，由于缺乏透濕性和強(qiáng)度，此類嘗試大多失敗。在這項(xiàng)新研究中，中國的研究團(tuán)隊(duì)找到了克服這兩個(gè)問題的方法。
研究人員的工作始于模仿北極熊皮毛的熱特性。他們指出，熊之所以能在如此寒冷的溫度下保暖，是因?yàn)闃?gòu)成其皮毛的毛發(fā)既有多孔的核心，又有致密的外殼。為了重現(xiàn)這些屬性，該小組從前體開始，在冷凍時(shí)旋轉(zhuǎn)，創(chuàng)造了他們所描述的封裝氣凝膠纖維。這個(gè)過程導(dǎo)致溶膠-凝膠轉(zhuǎn)變。然后將該材料冷凍干燥并涂上半硬殼。
結(jié)果是可以生產(chǎn)出所需長度的細(xì)圓形纖維。研究人員指出，生產(chǎn)紡織品不需要進(jìn)行后處理，這表明其纖維的生產(chǎn)成本可能比目前使用的纖維更便宜。
研究小組接下來生產(chǎn)了一批長絲纖維，用于編織毛衣。然后，他們將毛衣暴露在低至-20°C的溫度下測試其保暖性。他們聲稱，這件毛衣的熱防護(hù)性能優(yōu)于類似的羽絨、羊毛或棉毛衣。他們還將這件毛衣拉伸了10,000次，發(fā)現(xiàn)它幾乎沒有受到任何損壞。他們還指出，這種纖維可以拉伸、染色和彎曲。
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