新型納米纖維將能防水、絕緣甚至發(fā)光

來(lái)源：高分子科技

受北極熊、荷葉以及壁虎啟發(fā)，美國(guó)密歇根大學(xué)（UM）和威斯康辛大學(xué)（UW）的研究人員發(fā)現(xiàn)了一種新方法，可以使陣列的納米纖維變成特殊的“分子毯”。這種纖維層可兼具防水、絕緣和發(fā)光等多種特性。UM化學(xué)工程教授、論文作者喬爾格拉汗（Joerg Lahann）說(shuō)：“這個(gè)發(fā)現(xiàn)非常不可思議。”

由液晶模板化的香蕉狀納米纖維的電子顯微鏡照片。

　　北極熊的毛發(fā)具有奇特的保溫功能——既可以使光很容易地進(jìn)入，又能保證熱量不會(huì)輕易散失。荷葉的表面有陣列的微觀蠟質(zhì)小管，它們對(duì)水不具有親和力。壁虎腳上的納米級(jí)茸毛使其能通過(guò)原子吸引力牢牢吸附住爬行表面。研究人員希望模仿這些“超能力”，并將其整合到陣列納米纖維中。拉汗說(shuō)：“這意味著我們需要找到一種截然不同的方法來(lái)制造納米纖維。”拉汗等發(fā)現(xiàn)，較之于含垂直納米纖維的表面，含有彎曲納米纖維的表面之間的貼合更緊密——順時(shí)針和逆時(shí)針纏繞的納米纖維可以產(chǎn)生維克羅魔術(shù)貼一樣的效果。

　　他們還試驗(yàn)了光學(xué)性能，制造出一種發(fā)光的材料。研究小組認(rèn)為，有可能制造出一種像北極熊皮毛一樣的結(jié)構(gòu)，其中的單個(gè)纖維結(jié)構(gòu)可以引導(dǎo)光線。但是分子地毯并不是初的計(jì)劃。Abbott教授說(shuō):“這一發(fā)現(xiàn)強(qiáng)化了我的觀點(diǎn)，即科學(xué)和工程領(lǐng)域的進(jìn)步發(fā)生在事情沒(méi)有按計(jì)劃進(jìn)行的時(shí)候。”他說(shuō)：“你只要保持警覺(jué)，把失敗的實(shí)驗(yàn)視為機(jī)遇就行了。

　　他們利用液晶作為模板劑，引導(dǎo)納米纖維的“生長(zhǎng)”，使其具有特殊的香蕉狀形態(tài)。Lahann教授評(píng)價(jià)說(shuō)：“我們采用了多種方法控制納米纖維的結(jié)構(gòu)，并且這種調(diào)控是三維式的。”這項(xiàng)研究結(jié)果發(fā)表在《科學(xué)》雜志上。