脱节臃肿的羽绒服，穿上超薄人造纤维织就的衣服，就能像北极熊相同不畏酷寒。

  12月22日，浙江大学化学工程与生物工程学院柏浩教授和高分子科学与工程学系高轻轻副教授团队在世界学术期刊《科学》宣布论文介绍——联合团队仿照北极熊毛的“核-壳”结构，制备出了一种封装气凝胶的超保暖人造纤维。它不但有传统保温资料的隔热功用，还能“封闭”人体向外辐射的红外线，能够直接在商用纺织机上编织成面料。

  一身超强保暖的“毛衣”，让北极熊能习惯零下40℃的环境。北极熊的毛是中空结构，里边封装了很多空气，经过按捺热传导和热对流削减热量的丢失。保暖衣物的规划运用了这一原理。

  为了寻求在保暖的一起愈加轻浮，人们天然想到用更少的资料封装更多空气。孔隙率极高、密度比空气还小的气凝胶（空气占总体积90%以上）是一种抱负挑选。但是，因为气凝胶涂层简单掉落，或许资料的气凝胶含量有限，存在耐磨、抗拉伸等力学功用欠安问题，若要用于提高衣物保暖功用，有关技能和工艺有待打破。

  2018年，柏浩课题组仿照北极熊毛发结构，曾研制出一种有序多孔的夏天隔热，冬季保温织物，但是其轴向抗拉伸性还不行抱负。带着新的应战，柏浩课题组注意到一个被疏忽的细节：北极熊的毛不仅是中空的，而且还有一层约20微米厚的壳，占了毛发直径的近四分之一。

  学习北极熊毛的“核-壳”结构，联合团队历时近6年，做出了一种新式纤维：纤维的中心是高分子气凝胶，内部散布着直径大约为10-30微米的纤长小孔。它们朝着同一个方向摆放，像一个个存储空气的库房；一起，一层热塑性聚氨酯弹性体外壳将内部的气凝胶包裹起来。

  “‘核’担任超强保暖功用。保暖从某些特定的程度上讲便是避免热量的丢失。”论文榜首作者，博士生吴明瑞介绍，人体散热的首要方式包含热辐射、热对流、热传导和汗液蒸腾等，其间热辐射的影响最大（占比40%-60%），热量以红外辐射的方式丢失。

  他解说说，红外线是从体表皮肤向外辐射，让新式纤维内部小孔的取向与辐射方向笔直，一起调整尺度，就有望匹配红外线的波长，从而到达锁住红外辐射的意图。

  “‘壳’担任强韧经用，团队为新式纤维规划的热塑性聚氨酯弹性体，使得新式纤维能被拉伸到本身长度的两倍而不开裂，很好地满意了衣物纤维的抗拉伸需求。”柏浩说，过厚的壳会影响纤维的保暖功用，团队选取了一个最优值，统筹资料的保暖功用和力学功用。

  在零下20℃的恒温冷库内，联合团队进行了一项比照试验——由科研人员别离试穿初始温度相同的羽绒衣、羊毛毛衣、棉毛衫和新款“北极熊毛衣”，并记载衣物外表温度的上升状况。

  “升温越少代表人体热量丢失越少。”柏浩介绍，试验开端几分钟后，棉毛衫的外表上升到了10.8℃，羽绒衣的外表温度上升到了3.8℃。厚度和羊毛毛衣挨近，仅为羽绒衣三分之一到五分之一的新款“北极熊毛衣”外表上升到3.5℃。

  “现在，试验室内可接连宏量制备这一新式纤维，并轻松地对新款‘北极熊毛衣’进行上色。”柏浩表明，其制备本钱首要是物料和加工，若要走向工业化量产，现阶段物料本钱虽低，但加工本钱比较高，要进一步改善工艺、削减相关本钱，真实出现在货柜上。