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科技工作者之家 2018-11-19
《科学》杂志报道,受北极熊、荷叶以及壁虎启发,美国密歇根大学(UM)和威斯康辛大学(UW)的研究人员发现了一种新方法,可以使阵列的纳米纤维变成特殊的“分子毯”。这种纤维层可兼具防水、绝缘和发光等多种特性。UM化学工程教授、论文资深作者乔尔格•拉汗(Joerg Lahann)说:“这个发现非常不可思议。”
北极熊的毛发具有奇特的保温功能——既可以使光很容易地进入,又能保证热量不会轻易散失。荷叶的表面有阵列的微观蜡质小管,它们对水不具有亲和力。壁虎脚上的纳米级茸毛使其能通过原子吸引力牢牢吸附住爬行表面。研究人员希望模仿这些“超能力”,并将其整合到阵列纳米纤维中。拉汗说:“这意味着我们需要找到一种截然不同的方法来制造纳米纤维。”拉汗等发现,较之于含垂直纳米纤维的表面,含有弯曲纳米纤维的表面之间的贴合更紧密——顺时针和逆时针缠绕的纳米纤维可以产生维克罗魔术贴一样的效果。
拉汗对纳米纤维的光学特性的改造也是一个有趣的过程。他与时为UW麦迪逊分校化学工程教授的尼古拉斯•阿伯特(Nicholas Abbott)合作,试图让纳米纤维具有北极熊皮毛那样的光导向功能。然而,最初的尝试却失败了。阿伯特说:“科学进展不会总如人意,我们需要做的是保持警惕和耐心,将实验的失败转化为机遇。”最后,他们利用液晶作为模板剂,引导纳米纤维的“生长”,使其具有特殊的香蕉状形态。拉汗评价说:“我们采用了多种方法控制纳米纤维的结构,并且这种调控是三维式的。”
科界原创
编译:雷鑫宇
审稿:德克斯特
责编: 唐林芳
期刊来源:《科学》
期刊编号:0036-8075
原文链接:
https://www.sciencedaily.com/releases/2018/11/181115144906.htm
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