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    由美國(guó)空軍投資，科學(xué)家在纖維領(lǐng)域再次獲得突破，讓纖維實(shí)現(xiàn)多功能化。材料科學(xué)日益顯示出它的魅力，英國(guó)牛津大學(xué)研究人員大衛(wèi)·波特與中國(guó)學(xué)者陳福佳在英國(guó)皇家協(xié)會(huì)《交流》期刊上發(fā)表了一項(xiàng)研究報(bào)告，稱重量極輕卻堅(jiān)韌的纖維可用來制造保護(hù)性頭盔和高性能裝甲防護(hù)設(shè)備。這種設(shè)備在用于排雷時(shí)效果特佳。

    波特與陳先生在報(bào)告中說，蠶繭擁有十分優(yōu)化的結(jié)構(gòu)，在面臨外界許多不同威脅時(shí)能起到很好的保護(hù)作用。其結(jié)構(gòu)輕巧、強(qiáng)度高，能透氣，屬于生物靈感型復(fù)合材料。

    由此，他們共同開發(fā)出能抵御爆炸的輕量級(jí)防護(hù)裝甲。其材料可用于現(xiàn)代汽車易碎部件或吸音材料，也可用于潛艇隱身材料。從經(jīng)濟(jì)角度看，商業(yè)誘惑力更強(qiáng)，因?yàn)檫@種材料可用于制造汽車控制面板，尤其是在汽車工業(yè)高速發(fā)展的中國(guó)和印度國(guó)家等特別適合。

    牛津大學(xué)專家為此組成了專家組，他們認(rèn)為這種材料的來源豐富，價(jià)格低廉，全世界每年產(chǎn)蠶絲高達(dá)50萬噸，大多數(shù)用于紡織生產(chǎn)。原材料主要來源于發(fā)展中國(guó)家，也具有可持續(xù)性，屬于低碳工業(yè)。蠶繭的生產(chǎn)不像養(yǎng)牛工業(yè)，會(huì)產(chǎn)生甲烷氣體。它來自桑樹，本身具有低排放的性質(zhì)。由此，這些專家開始進(jìn)一步研究其價(jià)值，希望開發(fā)出換代產(chǎn)品。蠶繭結(jié)構(gòu)的商業(yè)化開發(fā)在過去就有，最著名的是所謂的“荷葉效應(yīng)”項(xiàng)目。荷葉出于污泥而不染一直成為佳話。研究人員最后發(fā)現(xiàn)，這是因?yàn)楹扇~表層有許多微型瘤，這種瘤能有效阻擋水分滲入。水滴由于不能滲入，只能形成大水滴將污泥帶走。由此，人們開發(fā)出自潔式窗戶、高級(jí)外墻涂料、可穿來用于灌木林行走的長(zhǎng)褲、瑞士工程師開發(fā)出維可牢尼龍塔等等。

    不僅如此，科學(xué)家還依據(jù)烏賊和斑馬魚的變色功能開發(fā)出仿生的“變色人造肌”，生產(chǎn)出智能化服裝系列。這是英國(guó)布里斯托爾大學(xué)研究人員開發(fā)出來的柔軟有彈性的基于特殊細(xì)胞的人造肌肉組織，稱為色素體。而這種元素已在部分魚類和爬行動(dòng)物里內(nèi)發(fā)現(xiàn)。這種元素可讓動(dòng)物變換色彩。

    布里斯托爾大學(xué)項(xiàng)目主任羅西特說，“我們從自然設(shè)計(jì)和探索中獲得靈感，模仿其原理制造出難以想象的可視效應(yīng)。”由此，他們的論文發(fā)表在英國(guó)物理研究院學(xué)刊《生物靈感》和《仿生學(xué)》上。

    該大學(xué)科學(xué)家認(rèn)為，用這種偽裝技術(shù)可調(diào)節(jié)穿衣人的體溫，而斑馬魚可將一種流體色素從體內(nèi)排到體表。由此，羅西特的專家們得以在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)開發(fā)出這種仿生產(chǎn)品。由此，利用仿生學(xué)又開發(fā)出熱調(diào)節(jié)系統(tǒng)，使服裝作為人體“第二層皮膚”，即可將熱作為流體排出。當(dāng)穿衣人寒冷時(shí)，流體與皮膚接近，穿衣人熱起來時(shí)，它可將熱氣排出第二層皮膚之外。

    羅西特和他的團(tuán)隊(duì)已開始開發(fā)其它領(lǐng)域的利用潛力。從人造皮膚到人機(jī)對(duì)話或電子設(shè)備，無不成為他們探究的領(lǐng)域。他們已打算將實(shí)驗(yàn)室里開發(fā)出的原型應(yīng)用于商業(yè)產(chǎn)品的開發(fā)。

    此外，英國(guó)埃克塞特大學(xué)的研究人員在《高級(jí)材料》雜志上發(fā)表文章稱，他們也開發(fā)出世界上最透明的輕質(zhì)柔韌型，甚至具有電傳導(dǎo)功能的纖維材料和織物。這種材料是基于石墨單原子層的碳化纖維，其原子強(qiáng)度是鋼材的100倍，這種材料的開發(fā)成功可使粘附在衣服上的移動(dòng)電話和MP3播放器加速實(shí)現(xiàn)商業(yè)化。

    該大學(xué)的研究人員目前正進(jìn)入開發(fā)這種透明材料的噴霧版。其目的就是要開發(fā)出“智能化體血衫”，而另一種正在開發(fā)的產(chǎn)品則是將窗玻璃轉(zhuǎn)化為太陽能屏板，它可提高現(xiàn)今使用的太陽能集熱效能30%。

    目前，市面上電子元件采用的主要導(dǎo)電材料集熱材料是氧化銦，這種材料具有柔韌性，資源有限，在五年內(nèi)，世界將接近枯竭，因此價(jià)格也十分昂貴。羅西特專家團(tuán)隊(duì)開發(fā)出來的材料是銦最好的替代產(chǎn)品。