更暖！陸科學家開發北極熊仿生毛衣 僅羽絨外套5分之1厚

一種仿效北極熊毛的纖維製成的毛衣，儘管只有羽絨外套的5分之1厚，卻提供了一樣的保暖效果。（示意圖 Shutter Stock）

中國大陸科學家受到北極熊毛啓發，開發出了只有羽絨外套5分之1厚，但同樣保暖的北極熊毛仿生毛衣，採用的合成纖維是一種由聚氨酯（polyurethane）包覆的氣凝膠，具有柔軟、可清洗和可穿戴的特性。並且發表在《科學》期刊上。

據國際權威《自然》（Nature）期刊官方新聞報導，近日登上《科學》（Science）期刊的一項研究，一種仿效北極熊毛的纖維製成的毛衣，儘管只有羽絨外套的5分之1厚，卻提供了一樣的保暖效果，這種由一種輕量化的合成材料——氣凝膠（Aerogel）製成的纖維在被拉伸、清洗和染色後依然保持其捕捉熱能的特性。

共同研究者中國浙江大學的材料科學家高微微表示，這個概念驗證的纖維未來可能用於需要輕巧和耐用的服裝，如運動服、軍服和太空服，而無需動物毛皮或羽絨。

研究發現，氣凝膠是最佳保溫材料之一，也已經被用作建築隔熱材料，但由氣凝膠製成的纖維通常太脆弱，容易破損，無法編織成紡織品，而且在清洗和潮溼環境中容易失去其保溫性能。

因此研究人員在找尋解決方案的過程中，受北極熊毛的啓發結果發現這種毛的每根毛絲的核心都有數十個微小的空氣袋，防止熱量傳導，使熊在嚴酷的北極環境中保持溫暖。這種多孔的核心被一層防水、柔軟且堅韌的外殼所包覆。

高微微及她的同事使用一種稱爲凍結紡織（freeze-spinning）的方法，這是他們先前用來製造「蠶絲衍生的溶液」再製成纖維的方法，成功製造出了模擬北極熊毛多孔內部結構的氣凝膠纖維。爲了複製外殼，研究人員用一種彈性材料，稱爲熱塑性聚氨酯，對氣凝膠進行薄薄的包覆，這種材料通常用於運動服裝和器材。

氣凝膠在不損壞的情況下無法拉伸超過其現有長度的2%，但受到這種彈性的塗層的影響，複合纖維可以在拉伸到1000%時恢復到原長度，表明它比以前的氣凝膠纖維更強大和有彈性，就算纖維在被拉伸到2倍長度1萬次以後其保溫性能仍然維持一樣，浸泡在水中、風乾或染色後也不會改變其結構或形狀，氣凝膠毛衣在洗衣機中旋轉幾次後其保溫性能並未降低，表明它足夠耐穿。