80年探索成果:仿北極熊皮毛給點兒光就發(fā)熱

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受北極熊啟發(fā)，新型紡織品在身上產(chǎn)生“溫室”效應(yīng)以保暖。圖片來源：《ACS應(yīng)用材料與界面》

美國馬薩諸塞大學(xué)阿默斯特分校工程師發(fā)明了一種面料，使用室內(nèi)照明即可保暖。這一技術(shù)是80年來以北極熊皮毛為原型合成紡織品的探索成果。研究發(fā)表在《ACS應(yīng)用材料與界面》雜志上，目前已被開發(fā)成商用產(chǎn)品。

北極熊生活在地球上一些環(huán)境最惡劣的地方，對北極低至零下45℃的溫度不屑一顧。雖然熊有許多適應(yīng)能力，可讓它們在氣溫驟降時也能茁壯成長，但自1940年代以來，科學(xué)家們一直特別關(guān)注其皮毛的適應(yīng)能力。北極熊的皮毛如何保暖？

許多極地動物積極利用陽光來維持體溫，北極熊的皮毛就是一個眾所周知的例子。幾十年來，科學(xué)家們已經(jīng)知道熊的部分秘密是它們的白色皮毛。人們一般認(rèn)為黑色皮毛會更好地吸收熱量，但事實證明，北極熊的皮毛在將太陽輻射傳輸?shù)狡つw方面非常有效。

北極熊皮毛本質(zhì)上是一種天然纖維，將陽光傳導(dǎo)到熊的皮膚，皮膚吸收光線，為熊加熱。而且皮毛也非常擅長防止溫暖的皮膚散發(fā)出所有來之不易的熱量。當(dāng)陽光普照時，就像有一條厚毯子可讓自己暖和起來，然后將溫暖貼在皮膚上。

研究團隊設(shè)計出一種雙層織物，其頂層由線組成，像北極熊的毛一樣，將可見光傳導(dǎo)到下層，下層由尼龍制成，并涂有一種叫做PEDOT的深色材料。PEDOT就像北極熊的皮膚一樣，可有效地保暖。

用這種材料制成的夾克比同樣的棉質(zhì)夾克輕30%，其光熱捕集結(jié)構(gòu)的工作效率足以使用現(xiàn)有的室內(nèi)照明直接加熱身體。通過將能量資源集中在身體周圍形成“個人氣候”，這種方法比現(xiàn)有加熱保暖的方法更具可持續(xù)性。

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